田德教授负责的由大学教授、博士研究生、硕士研究生、工程师组成的研发团队，研究了浓缩风能技术三十多年。团队在新能源电力系统国家重点实验室（华北电力大学）支持下，陆续完成了国家科技支撑项目课题“5.0MW双馈式变速恒频近海风电机组整机设计、集成及示范”、国家863智能电网研究子课题“风电场、光伏电站集群控制系统研究与开发”、中韩国际合作项目DMS-3.0MW海上直驱风电机组研究开发和新能源电力系统国家重点实验室重大项目“风力发电过程复合建模及平台建设”项目，在以上项目的基础上，与河北德强新能源科技有限公司共同创新了浓缩风能型风电机组系统技术，并在企业进行孵化，完成了中试200kW产品的开发和现场应用示范运行。 团队围绕浓缩技术开展研究，通过理论研究与设计方法的创新应用，使研发的产品独具特色；通过系统性浓缩风能技术创新，智能化控制与信息技术应用，使风电机组提高了风轮能量捕获效率，实现风电机组年发电量提高10%以上的目标，取得了适应我国风资源环境要求的风电机组整机设计技术。项目组为了满足国内风电市场的需求，开发了超低风速浓缩风能型6.X兆瓦风电机组，机组由浓缩风能叶片风轮、混合驱动系统、多极交流绕线发电机、变距系统、偏航系统、机舱罩、塔筒及电控系统等部件组成。实现了浓缩风能型风电机组高效率、高可靠、高安全、低成本、智能化运行，年发电量显著提高。 总体技术参数如下： 风轮直径：182/193m 额定功率：6.8MW 功率控制：全翼展同步变桨距 旋转方向：顺时针（顺风向看） 额定转速：11.8rpm 额定风速：9.5m/s 切入风速：3.0m/s 切出风速：25m/s 机组安全等级：IEC ⅢA 极限风速：37.5m/s 轮毂高度：120m 主轴倾角：8° 风轮锥角：4° 设计寿命：20年 风能利用系数：最大0.49 工作温度范围：-30℃～+40℃ 目前，该项整机系统技术、中试样机、相关模具可进行总体设计技术转让，或者与企业进行联合开发制造。2019年6月，浓缩风能型风电机组工程样机已在张北国家新能源示范基地示范，现已运行3年多。 创新点 通过系统性浓缩风能技术创新，智能化控制与信息技术应用，使风电机组提高了风轮能量捕获效率，实现风电机组年发电量提高10%以上的目标，取得了适应我国风资源环境要求的风电机组整机设计技术。 市场前景 可参与国内大型风电机组的产品竞争，已纳入500万kW的市场份额，预计可占领国内10%的新增市场。 应用案例 河北德强新能源科技有限公司联合开发了200kW浓缩风能型风电机组，已获得鉴衡风电机组产品认证证书：河北德强新能源科技有限公司DE200 IET200-A-17.5 HH35 C－设计评估符合证明。 获奖情况 1、1998年，获得内蒙古自治区科技进步奖一等奖：浓缩风能型风力发电机的整体模型风洞实验； 2、2015年，获得重庆市科技进步奖一等奖：2MW双馈式风电机组关键技术及系列产品产业化； 3、2016年，获得甘肃省科技进步奖一等奖：千万千瓦级风光发电集群控制关键技术及应用； 4、2019年，获得重庆市科技进步奖一等奖：高效安全海上风电机组关键技术及产业化。

研究和开发大型全功率风电变流器成为全功率机组中的关键核心问题，针对大型风电全功率并联型变流器的大功率、大电流特点，围绕保证系统可靠性、提高系统稳定性、降低系统维护成本，本项目开展了大型风电变流器拓扑结构的研究，提出了一种电抗器并联、直流母线电容直连和变流器并联的拓扑结构来设计大型全功率风电变流器的电气结构，攻克了风电变流器积木化扩容技术。 针对大型风电变流器模块化并联结构，变流器控制复杂，控制实时性强的特点，开发出基于FPGA的微秒级多模块控制平台，突破变流器模块化制造技术瓶颈。建立了DSP控制器+RTLab半实物虚拟仿真平台，采用DSP控制器与RTLab半实物虚拟仿真平台对接可以对电力电子变换器系统进行半实物虚拟仿真，是目前国内外电力电子研究的先进手段。 以上成果发表在国内外重要期刊上，如IEEE transactions on Power Electronics , IET on Power Electronics ,电机工程学报等杂志，基于以上成果本课题组申请授权了多个发明专利和软件著作权，在上述全功率风力变流器技术研究的基础上，本课题组自主开发4MVA/3MW全功率模块化风电变流器, 已完成现场全功率测试，是目前国内最大的自主研发的全功率风电变流器。

1、晃度、倾角、振动、应力、螺栓紧力全面监测 2、理论计算和实测数据同步显示、相互验证 3、塔架、传动链、风况及生产过程参数的大数据融合分析 4、变工况下轮-舱-塔耦合响应及塔架状态变化规律

风电机组健康状态 监测与评估系统

1、ARM+FPGA内核 2、多类传感器混合输入 3、低\高速轴分段采集 4、18位A/D，高速并行采集 5、12通道振动\2通道键相\通道 4-20mA 6、以太网\现场总线\无线通信

大型双馈风电机组是现阶段风力发电的主流机型，针对大型双馈风电变流器在实际应用中所面临的关键技术问题，本课题持续深入研究了大型风电双馈风电变流器的控制理论技术以及机组设计技术，实现了双馈风电变流器数字化、智能化控制，高可靠，高稳定运行，缩短了与国外双馈变流器的差距，将风电变换器与双馈感应发电机的内部运行机制有机地结合起来，研究了双馈风电机组变流器与变桨的协调控制，研究了在电网电压跌落情况，双馈风电机组转子侧外接Crowbar电路的控制方法，提高双馈风电机组的低电压穿越能力。 以上相关的研究工作紧紧贴近风电发展的实际需求，并结合中国风电发展特点，形成了自己的研究体系，为使我国大型双馈风电变流器的研究进入国际先进行列打下扎实的基础。。 以上成果发表在国内外重要期刊上，如Wind Engineering， IEEE transactions on Power Electronics ,电机工程学报等杂志，基于以上成果本课题组申请授权了多个发明专利和软件著作权，在上述双馈风力变流器控制研究的基础上，自主研发了1.25MW、2MW、3.6MW双馈风电机组变流器， 2009年4月通过产品鉴定，现已通过上海电气实现产业化。

在变速恒频双馈风力发电系统中，风电机组整机控制器是机组正常运行的核心，其控制技术是风电机组的关键技术，与风电机组的其他部分关系密切，其精确的控制、完善的功能将直接影响机组的安全与效率，针对大型风电机组整机控制器上述技术特点，本课题研究了大型风电机组整机控制器，提出了大型风机最大功率曲线自寻优、有源阻尼注入技术，提出了提高大型风电机组恒转速段发电量的变桨控制技术，提出了双馈风电机组轴系扭振的稳定与控制技术，提出了变速变桨协同作用的柔性发电多目标优化控制技术。 在上述整机控制技术研究基础上，自主研发出大型风电机组整机控制器，研究了大型变速恒频双馈风力发电机组整机控制器的组成，进行了整机控制器硬件平台的选型和配置，设计了双馈风力发电整机控制器的软件结构，采用模块化的设计方法，详细设计了双馈风力发电整机控制器所要实现的功能模块。 基于以上成果本课题组申请授权了多个发明专利和软件著作权，本课题组自主研制出1.25MW、2MW和3.6MW双馈风机集成一体化整机控制器，集成一体化整机控制器集成了变桨控制、转矩控制、变速变桨协调控制和最优发电控制，已在上海电气实现产业化。

1. 痛点问题 目前，新能源场站不具备快速电网频率调节能力，随着新能源装机容量的增加，电网的频率稳定将面临严峻挑战，严重情况下会导致新能源机组限制出力，甚至大面积脱网，影响发电效率和电网安全。 新能源大规模并网时，电网运营商只对场站级特性提出明确要求。尽管新能源装备在装机前需通过严格的涉网型式实验，但该实验仅针对单机实施，多机之间缺乏协同，无法保证场站性能。新能源场站内的运行维护通常由新能源业主负责，然而受限于其技术水平，当前新能源场站的运行方式较为粗放，场站级控制仅根据调度要求完成功率指令下发等功能，多机组之间缺乏有效协同。在实际运行过程中，未有效挖掘多机协同潜力，导致效率难以进一步提升，且由于多机之间的相互干扰而时常发生非故障脱网现象。 2. 解决方案 基于新能源场站级和设备级调频模块，构建新能源多机智能化功率协同控制系统，采用集中式协同-分布式自主的控制方式实现新能源场站的快速调频控制，使新能源场站满足电网的调频要求，提高供电可靠性和发电效率。 合作需求 产品的应用领域：风电/光伏新能源场站； 产品的目标客户：快速调频模块的用户主要是电站运营企业和部分逆变器、变流器企业；加装快速调频模块逆变器的客户是电站投资企业、光伏EPC企业，和风机/光伏整机厂商。

当前风力发电技术具有大功率、直驱式、采用变桨距技术等发展趋势。在“十一五”国家科技支撑计划项目“ 1.5MW 以上直驱风电机组控制系统及模块化多重并联变流器的研制”等课题的支持下，研发了具有自主知识产权的 MW 级全功率风电变流器，通过了满功率试验，实现了国产化全功率并网变流器关键技术的突破，可广泛应用于 MW 级直驱式风电机组。另外，自主研发了变桨距系统试验平台，采用“直流伺服 + 超级电容”的技术方案，已完成全部功能试验，其变桨距控制技术可以广泛应用于 MW 级风电机组的变桨距系统。考虑到我国风电产业的发展前景，风电变流器和变桨装置远期发展的空间更加广阔。

本发明公开了一种具有导风板的轴向分段式电机转子，该转子 沿径向由内到外包括转轴、转鼓、转子铁心机构，其中转子铁心机构 套设于转鼓上，且转子铁心机构包括转子铁心与磁钢，转鼓套设于转 轴上，转鼓上开有若干沿轴向方向的开口，转子铁心机构沿轴向方向 分若干段组成，分段之间设置有导风板，所述导风板上设置有沿径向 的弧形通风道，形成负压。按照本发明实现的电机转子，能充分利用 转子高速旋转时形成的负压使空气在转子轴向与径向风道流通，对流换热能力加强。另外，采用此结构很大程度上减小转子风阻，提高了 电机整机的效率。