[01431785]微型燃气轮机—高速发电机分布式发电与能量装换系统研究

传统的供电方式是由集中式大型发电厂（水电站、火电厂及核电厂等）发出的电能,经过电力系统远距离的多级变送为用户供电。而分布式供电系统是指电能是在靠近用户的地方生产并直接为用户供电的方式。由于投资少见效快,机动灵活,安全可靠,特别是能够免受电力系统突然断电造成的损失,分布式供电系统越来越受到人们的青睐。微型燃气轮机驱动高速发电机风分布式发电系统,具有体积小、重量轻、效率高和低排放等优点,其制造和运行成本皆具竞争力,成为工业发达国家竞相发展的热点,目前仅有美、英、瑞典等少数国家掌握此项技术。我国对该项技术的研究起步较晚,急需开展应用基础研究工作。 微型燃气轮机分布式发电系统主要由微型燃气轮机、高速发电机和功率变换装置三部分组成,是一个多学科交叉的复杂系统工程,涉及工程热物理、机械、电机、电力电子、自动控制、检测技术与计算机控制等多个学科领域的前沿技术。本项目以该分布式发电系统中的关键部件高速发电机为主要对象,通过对其科学问题和核心技术的研究,掌握了高速磁悬浮永磁发电机的设计理论、分析方法和控制技术,以及适合于分布式发电系统的控制与能量转换技术,研制了采用磁悬浮的高速电动机—发电机组,并已实现单机65000r/min和机组40000r/min的稳定运行,为研发具有自主知识产权的国产微型燃气轮机驱动高速发电机分布式发电系统奠定了理论与技术基础。 该项目解决了高速永磁发电机系统的一系列技术难题,在理论探索及应用研究方面均取得了重要突破,研究成果具有重要的科学意义与应用价值,并已实现理论研究向应用技术的转化,为研发我国具有自主知识产权的中大功率高速永磁电机产品及其应用技术奠定了基础。 项目研究成果取得初步推广应用,已与企业合作开发用于供电、供热与制冷的微型燃气轮机驱动高速发电机分布式电热冷联供系统,以及直接驱动高速压缩机的中大功率高速永磁同步电动机。