风力发电机组介绍

王斌2•目录•一、东方电气风电产业概况•二、风力发电机组技术发展历程•三、研发能力介绍•四、机组主要机型介绍•五、FD116-2000KW双馈型机组、直驱2.5MW机组介绍介绍•六、技术优势介绍3一、东方电气风电产业概况4●产业布局四川德阳天津甘肃酒泉内蒙呼伦贝尔浙江杭州东方电气风电有限公司1个研发试验基地5个整机制造基地1个叶片制造基地6个服务基地通辽（蒙东、东北）天津（华北）甘肃酒泉（西北）内蒙古呼伦贝尔浙江杭州（沿海）四川德阳（西南）•四川德阳•天津叶片公司5二、双馈机组技术发展历程•双馈风电技术发展历程引进技术联合开发自主研发•消化•突破•创新•双馈风电的成长历程•双馈风电技术发展历程1.0MW机组（FD60\FD64）1.5MW机组（FD70\FD77\FD82\FD89\FD93）2.0MW机组（FD87\FD93\FD108)2.2MW机组（FD90）2.5MW机组（FD90\FD100\FD108\FD110）3.0MW机组（FD119）5.0MW机组(FD127\FD140)更大机组（8MW、10MW、12MW，研发中）•按功率划分•产品序列●产品分布•截止目前，东汽风电已投运风电机组超过5000台，广泛分布于西北、内蒙、东北、西南、沿海等全国各地。•双馈风电技术发展历程•技术来源•2004年11月，东汽引进德国REPOWER公司具有世界先进技术水平的MD70/77型1.5MW风力发电机组成套技术。•双馈风电技术发展历程•国内首家兆瓦级风电机组生产企业•2005年12月成功研制出东汽首台1.5MW风电机组。•经过近七年的艰苦努力和消化吸收与再创新，现已具备从风场设计到最终售后服务的全套技术能力。国内首家自主研发低温型兆瓦级风电机组生产企业。•与欧洲先进技术公司开展研发合作•2007年3月与奥地利AMSC-Windtec联合设计开发陆上型2.5MW机组，2009年12月成功下线。•2010年与奥地利AMSC-Windtec联合设计开发海上型2.5MW机组。•双馈风电技术发展历程•自主研发优化新型机组•2009年5月自主开发陆上型2.0MW机组，2010年5月成功下线，目前已开始批量生产。采用模块化设计，结构简单，易于维护，性价比高。•2011年自主研发了2.5MW陆上风力发电机，并于2012年2月成功并网发电。•双馈风电技术发展历程•自主研发优化新型机组•2011年11月具有完全自主知识产权的3.0兆瓦双馈型风力发电机组在四川德阳风电试验基地现场完成带负荷试验，顺利下线。•双馈风电技术发展历程•双馈风电技术发展历程•自主研发优化新型机组•2012年9月东汽5.5MW海上风力发电机下线。•2013年7月在江苏成功投运。•自主研发优化新型机组•基于引进的先进技术和成功的风场运行经验，东汽风电通过合作开发和自主研发，开发出了1MW、1.5MW、2MW、2.5MW、3MW、5.5MW各功率等级并适应不同应用环境（低温、风沙、弱风、台风、盐雾、海上、高原等）的各型风电机组，满足了市场的不同需求。•双馈风电技术发展历程17•2005年12月,成功制造出首台1.5MW风电机组●双馈型机组发展历程•2009年10月,自主开发的1MW风电机组成功下线并投运•2010年5月,自主开发的2MW风电机组成功下线并投运18•2011年11月,自主开发的3MW风电机组成功下线并投运•2013年3月,合作开发的5MW风电机组成功下线并投运•2011年8月,自主开发的2.5MW风电机组成功下线并投运●双馈型机组发展历程直驱机组产品系列产品型号常温型低温型抗台风型高原型海上型出口型1.5MWDF70-1500OOOOODF77-1500OOOOODF82-1500OOOODF87-1500OOODF93-1500OOO2.5MWDF103-2500OOODF110-2500OOOOODF121-2500OOO直驱风电机组技术路线采用“直驱＋永磁同步电机＋全功率变流”技术路线与国外著名公司联合开发和自主研发+国外著名公司技术支持两种开发模式1.5MW直驱、3MW半直驱：以国外设计公司为主开发（整机概念设计、初步设计和主控制程序开发）+DEC完成详细设计风机：与英国GarradHassan（GH）、荷兰Mecal公司合作电机、变流器：与芬兰TheSwitch（TS）公司合作2.5MW直驱永磁、2.5MW直驱电励磁：自主研发设计+GH技术支持拥有全部产品的自主知识产权技术路线•自主研发2.5MW高原型直驱永磁机组•2014直驱风电研发成果•2008•与GarradHassan联合研发1.5MW永磁直驱机组并批量生产•2009•自主研发2.5MW直驱型永磁机组并批量生产•2011•与GarradHassan联合研发3MW海上半直驱永磁机组并完成初步设计•2010•自主研发2.5MW直驱型电励磁机组并完成全套研发设计•2013•自主研发1.5MW直驱型永磁机组的系列化机型如高原型、台风型并批量生产•2012•自主研发2.5MW低风速型直驱永磁机组直驱式风机:结构紧凑、简单传动链短，传动效率高：风轮直接驱动发电机，无齿轮箱，传动轴，联轴器等，有效提高传动效率和可利用率可靠性高：传动链短，传动零部件少，可获得高可靠性，机组长期稳定运行维护成本低：传动零部件少，降低维护维修费用，减少备品备件数量，运行成本低•低转速：优化机组运行工况，提高运行寿命，降低噪音和机械磨损•捕捉风能效率高：风机变转速运行范围宽，低风速下可得到更高的风能利用•综合成本降低：有效提高机组发电量，降低维护维修费用，在20年寿命期内综合成本降低•22直驱永磁风机的主要特点具有更加友好的电网适应性–采用全功率变流，与电网柔性连接无冲击，电能质量好，有功和无功可自动调节–低电压穿越能力强,满足最新电网标准要求–避免电网不平衡引起电流振荡所产生的脉动转矩对电机及传动链的影响–先进的控制策略和算法功率控制：变桨距+发电机功率控制，保证更优秀的功率曲线直驱风机初始成本较高–电机尺寸大、重量重–制造、运输、吊装成本高–永磁磁材成本高直驱永磁风机的主要特点24三、双馈研发能力介绍一流的设计软件平台一流的试验技术一流的研发团队•双馈风电研发能力介绍售后服务人员1千多人多个备品备件基地快速的售后反应能力•风电事业部强大的研发能力完备的售后服务体系研发中心下辖6个专业室技术人员约200人各项专业人才严格的质量管理体系计划管理体系质量管理体系物资配备体系强大的生产能力五大生产服务片区过硬的总装调试能力区域化产品制造•双馈风电研发能力介绍•双馈风电研发能力介绍•系统的研发实力风电研发中心系统仿真室系统集成室整机集成室风机试验室工程技术部服务技术部•双馈风电研发能力介绍软件系统气动分析DENTON、TASCFLOW、NUMECA结构分析ANSYS、MARC、NASTRAN三维仿真PRO/E、INVENTOR、UG动力学仿真SIMSELF、FOCUS、BLADED复合材料FIBERSIM•先进的开发平台•双馈风电研发能力介绍30•叶片技术研究——结构技术为了提高叶片优化设计速度，我们进行了专门的铺层方法研究；购买了专业的复合材料设计软件FiberSIM；使用新的铺层方法，使得建模效率提高20倍以上，大大缩短了叶片结构优化的过程，优化的可选方案大大增多。•全三维参数化实时铺层设计31•仿真技术32•系统集成技术研究•针对风力发电机在运行中容易在传动链出现故障的情况，我公司开展了风力发电机整机多体动力学联合仿真研究，仿真模型集成了所有风机的主要部件，如风轮、主轴、机架、齿轮箱、发电机、塔筒、刹车等，采用液压系统、控制系统等多系统联合仿真，极大地实现了风机真实运行的计算机再现。•直驱研发手段•Bladed风力发电机组计算系统•Solidworks三维设计系统•零部件刚强度分析计算系统刹车系统试验低电压穿越试验部件高低温性能试验消防系统试验变桨系统试验全功率拖动试验试验能力•风电试验技术介绍•全面的试验能力•模拟各种风况，譬如阵风、微风等风况模拟•模拟风机并网点（PCC）的各种故障电网模拟•采用拖动方式待测对象•全功率试验台组成结构•风电全功率试验台结构设计灵活，满足10MW试验要求，兼顾未来5到10年发展需求。采用能量回馈设计，提升设备电能利用率，节省实验成本。配置电网电压跌落发生器，无极调压，可模拟任意时刻任意相位电压跌落及电网的频率波动。具备多种不同类型机组试验能力，试验对象范围广泛。试验台可扩展、移动、能远距离运输，可用于厂内及现场试验。•风电全功率试验台•试验台优点38四、主要机型简介39双馈机组:1MW,1.5MW,2.0MW,2.5MW,3MW,5.0MW直驱机组:1.5MW,2.5MW截止目前，共承接风电合同总容量超过10000MW。投运风机数量超过5000台。•产品系列覆盖：常规型、弱风型、高原型、海上型、抗台风型等40●1500KW风电机组系列FD87FD89FD93DF87DF93机组类型双馈型双馈型双馈型直驱型直驱型额定功率1500KW1500KW1500KW1500KW1500KW叶轮直径87m89m93m87m93m轮毂高度70m70/85m70m70/80m70/80m叶片长度42.5m43.5m45.3m42.8m45.3m切入风速3m/s3m/s3m/s3m/s3m/s额定风速10m/s10m/s9.5m/s10m/s9.5m/s切出风速25m/s20m/s20m/s22m/s22m/s生存风速70m/s52.5m/s52.5m/s52.5m/s52.5m/s等级类型IECⅡA+IECⅢBIECⅢBIECⅢBIECⅢB41●2000KW风电机组系列FD87FD93FD108FD116机组类型双馈型双馈型双馈型双馈型额定功率2000KW2000KW2000KW2000KW叶轮直径87m93m108m116m轮毂高度70m70/85m85m80/90m叶片长度42.2m45.3m52.5m56.6m切入风速3m/s3m/s3m/s3m/s额定风速11.5m/s11m/s9.5m/s9m/s切出风速25m/s25m/s20m/s20m/s生存风速70m/s52.5m/s52.5m/s59.5m/s等级类型IECⅡA+IECⅢAIECSIECS42●2500KW风电机组系列FD110DF103DF110DF121机组类型双馈型直驱型直驱型直驱型额定功率2500KW2500KW2500KW2500KW叶轮直径110m103m110m121m轮毂高度80m80/90m80/90m90m叶片长度53.8m50.3m53.8m59.5m切入风速3m/s3m/s3m/s3m/s额定风速10.5m/s10.7m/s10.2m/s9.5m/s切出风速25m/s25m/s25m/s22m/s生存风速52.5m/s70m/s52.5m/s52.5m/s等级类型IECⅢCIECⅡA+IECⅢAIECS43●3000KW风电机组系列FD119机组类型双馈型额定功率3000KW叶轮直径119m轮毂高度90m叶片长度58m切入风速3m/s额定风速10.5m/s切出风速25m/s生存风速52.5m/s等级类型IECⅢAFD140A-5500kW额定功率5500kW适应风区IEC-Ⅲb型风轮直径140m切入风速3.5m/s切出风速30.0m/s额定风速11.75m/s年平均风速7.5m/s转速范围2~13.4rpm叶片长度68m额定转速12.17rpm44●5.5MW风机基本参数45五、FD116-2000KW双馈型机组、直驱2.5MW机组介绍46FD116-2000KW双馈型机组47•双主轴轴承•主齿轮箱•高速联轴器•发电机•轮毂•偏航驱动•主控柜•主机架FD116-2000KW双馈型机组48•FD116-2000KW机组典型变桨变速双馈型风力发电机组电动独立变桨变频器＋6极双馈异步发电机结构外齿圈变桨主轴双轴承支撑结构49FD116额定功率2000K