风力发电技术及运动控制技术

发布时间:2008-04-28文章作者:编辑:艺术与设计学院审核人:浏览次数:

本方向长期致力于风电机组整机、控制系统、变流装置及其装备制造业信息化等方面的研究。风电机组整机研究包括机型、结构、振动及安装工艺研究:风电机组控制研究包括变桨距控制、最大风能捕获、集中及远程监控及系统优化设计研究,研究在不同风速下如何实时调整风轮转速,使风电机组捕获最大风能;变流器研究包括仿真、全功率变流、模块化并联及无冲击并网研究,研究大型风电机组输出功率调节技术,提高发电效率; 风电装备制造业信息化研究包括整机试验平台、全功率控制系统及变流器试验平台建设、批量化生产工艺及装备可靠性研究;研究软测量技术,通过功率谱密度分析方法检测风电机组发电机转速、功率、扭矩以及判断风速风向,预报主要机械部件的故障。本方向已经形成稳定的、具有特色的研究方向,学术梯队组成合理。

本研究方向学术带头人魏毅立教授1989年提出1-3变换理论[1],将电量在三相系统与极坐标下进行直接变换,成功应用于电机控制和风电装备中; 2002年又提出1-2变换理论,将电量在二相系统与极坐标下进行直接变换,成功应用于电磁搅拌电源; 提出双馈电机定子内功率因数为1气隙磁场定向1-3变换速度控制系统;提出双馈发电机定子电压定向矢量控制理论,简化了定子电压矢量的检测方法。在风电机组控制系统和变流器研究方面处于国内领先水平,学术梯队善于理论联系实际,知识创新和技术创新能力强。

开展大型并网风力发电装备及控制系统研究是国家高技术研究发展计划中一项事关国家可持续发展的前瞻性、前沿性和战略性的高技术研究。新的可再生能源中潜力最大的是风力发电,本世纪风力发电将为电网做出重要贡献。内蒙古风能资源丰富,距用电中心近,基础产业雄厚,急需开展风力发电高层次研究;相关资料显示,2020年我国将会有几十万人从事风力发电产业,其中需要专业人员几万人,然而目前我国尚没有专门的风电人才培养基地。因此,我国亟待开展风力发电装备及控制研究,提高国产风电机组技术水平,提高风能利用率,降低风力发电成本;同时,急需培养出风电高层次人才,为风电发展提供人才支持。最终实现风力发电机组的国产化和本土化。

本方向注重”产学研”相结合,多项成果实现了技术转化,为地方经济建设做出了显著贡献。其中,《锅炉燃烧系统变频调速计算机自动控制装置》由于在节能降耗方面成效显著,被列为国家重点新产品,列入国家科技成果重点推广计划;研究设计了大型并网风力发电机组新机型,订货合同已经达到100套,初步具备了产业化的能力,填补了我国在该领域的一项空白。近五年,本方向在国内外学术刊物上发表学术论文16篇,其中SCI/EI收录 3 篇,ISTP收录1篇。指导了名硕士研究生;目前承担国家级科研项目 2 项、省部级项目7 项、地市项目25项,科研经费充足。本方向具备培养“控制理论与控制工程”学科博士研究生的能力,能为风力发电高层次人才培养和科技进步做出贡献。

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