8兆瓦永磁同步风电齿轮箱

年损耗降46万度

采用机电协同设计，在降低系统重量的同时减少年循环能量损失，提升发电效率。

Zhengqi, Li · 刘长钊 · Jian, Song · 王磊

Jixie Gongcheng Xuebao/Chinese Journal of Mechanical Engineering 2024

参数信息

系统总质量降低幅度

40.2 %

年循环损耗降低量

461562.53 kW·h

额定功率

8 MW

技术优势

重量降四成

通过对发电机和齿轮参数进行协同优化，在满足电磁、几何和强度约束下显著减轻了系统总质量，有利于降低塔架载荷和安装成本。

年损耗大降

采用非线性效率最优电流分配策略，在年循环风速工况下将系统总损耗减少了461 562.53 kW·h，直接提升发电量。

优化自动完成

优化过程包含内部嵌套优化，整个流程通过脚本自动运行，减少了人工干预和时间成本，便于工程推广。

应用场景

• 风电齿轮箱设计：提供机电协同优化方法，在满足强度约束下显著降低齿轮箱重量和损耗，提升整机效率。
• 永磁同步电机：通过协同设计发电机参数与电流控制，在年循环工况下降低电机损耗，提高发电效率。
• 风电场运维：优化后的传动系统年损耗降低，可减少风电场能量浪费，提升风电场年发电量。
• 大功率传动：针对8 MW级大功率传动系统进行协同优化，在减轻重量的同时降低高功率运行损耗。