大型水力发电机非接触柔性回馈制动机理与控制关键技术研究招标公告
（招标编号：T261100131405）
项目所在地区：四川省，凉山州
一、招标条件
本大型水力发电机非接触柔性回馈制动机理与控制关键技术研究项目已获批准，项目资金来源为招标人自有资金或自筹资金， 本项目已具备招标条件，现招标方式为公开招标。
二、项目概况和招标范围
2.1项目概况
新能源正在成为新型电力系统的主体，其具有很强的间歇性和波动性，导致源、荷存在多时间尺度的供需不平衡问题，造成电网调峰/调频需求急剧增加，促使大型水电站调峰/调频任务日益加重，水电机组面临高频次启停工况。白鹤滩水电站是“西电东送”的国家重大工程，采用的是全球单机容量最大的百万千瓦水轮发电机组，单台机组运行发电经济效益巨大。在日益频繁的启停工况需求下，水电机组不仅需要具备良好的停机制动性能与长期可靠性，也需要兼顾经济效益。
水电机组目前采用传统能耗制动与机械制动联合作为停机方式。停机过程中发电机脱网，进行电枢短路，并施加励磁电流，产生制动转矩，将系统存有的能量释放转换为定子发热损耗，在转速足够低时启动机械刹车制动，实现停机。停机过程中水电机组引水管道系统的残存水与轴系转动惯量产生的能量可观，但这些能量完全损耗，并且需要发电机励磁系统持续供电，进一步增加了损耗。因此在新的运行工况下，大型水电机组频繁启停存在能量无法利用、响应滞后、闸瓦磨损加剧等突出问题。
目前针对百万千瓦级水电机组回馈制动技术研究鲜有报道，相近技术路线主要在抽蓄领域，大容量场景的技术应用均存在关键的瓶颈限制。因此研究适应大型水电站场景的非接触式柔性回馈制动技术，对于构建新型电力系统背景下大型水电机组先进运行技术体系意义重大，可为大型水电机组适应频繁调度调节的工况提供有效途径，有效提升其在极端工况下的稳定性，发挥大水电战略支撑能力，保障新型电力系统的稳健运行。
2.2招标范围
本项目以白鹤滩水电站哈电水轮发电机组为主要研究对象，研究适应大容量水轮发电机组场景的非接触式柔性回馈制动技术。内容包括：
（1）调研国内外大型水电机组回馈制动技术研究现状，并提供调研分析报告。
（2）开展本项目的技术实施路线研究，提供技术实施路线研究分析报告。
（3）完成频繁启停工况下大型水电机组水－轴系运动与能量转换特性分析。根据水电机组机械、流体和电磁等特性建立系统动力学模型，分析制动过程中动能转化与轴系动力学特性，揭示能量跨介质多场耦合下相互影响机理；搭建制动能量回收效率计算模型，明确关键参数影响并求取最优控制边界。
（4）完成基于电励磁感应式/永磁式非接触式回馈制动电磁拓扑、结构与散热研究。设计电励磁异步耦合机理的电磁方案与多目标优化，利用高过载电磁场有限元建模分析高转矩密度设计方法；针对永磁式回馈制动电磁拓扑构型，基于等效磁网络法搭建解析模型，构建计及磁饱和与温升的瞬态电磁场有限元模型。建立三维瞬态热模型，分析典型时变损耗与快速温升特性，研究短时过载温升散热优化方法。
（5）完成大型水电机组新型非接触式回馈制动快速控制方法研究。结合水电机组回馈制动定子绕组结构特征，研究级联模块背靠背多电平中压变流器拓扑；建立柔性回馈制动系统数学模型，分别采用扩展卡尔曼滤波、高频注入法实现无位置传感器磁链观测，构建快速响应功率控制策略；分析制动全过程能量传输路径与功率分配边界，研究融合水道、轴系动力学与能量变化影响的回馈制动协调控制策略。
（6）完成大型水电机组非接触式回馈制动容错控制策略研究。针对电励磁感应/永磁不同系统电磁构型，结合模块化变流器拓扑建立系统故障树，分析绕组与变流器故障特征；研究分组、相间、相内等容错及冗余能力；针对电励磁构型拓扑研究失电下剩磁自激起励方法；针对永磁式构型拓扑研究控制掉电下自然整流柔性起励控制方法。
（7）完成大型水电机组柔性回馈制动系统半实物仿真研究。根据理论研究建立系统控制模型进行仿真建模，利用RT－Lab仿真环境搭建半实物仿真模型，对回馈制动系统进行半实物仿真验证。
（8）由具备资质的第三方组织行业专家对项目研究成果进行评价，提供成果评价文件（含查新报告）和大型水力发电机非接触柔性回馈制动机理与控制关键技术研究报告。
2.3计划工期
计划工期共25个月，乙方需在签订合同之日起25个月内完成所有项目内容。
三、投标人资格要求
3.1投标人资格条件
（1）资质要求：应为中华人民共和国境内依法注册的法人或其他组织，具有独立订立合同的权利；
（2）业绩要求：自2022年01月01日至投标截止之日（以合同签订时间或任务委托书或课题任务书的下达时间为准），投标人具有电机系统/电机励磁/电力电子系统/变流器/变频器/驱动器/电机调速/电机控制器设计相关技术研发项目业绩（此处“/”表示或，在研或已完工均可）（需提供业绩相关证明材料）；
（3）人员要求：
（4）信誉要求：未处于 限制投标（报价）的专业范围及期限内；
3.2本次招标不允许 联合体投标。
3.3投标人不能作为其它投标人的分包人同时参加投标。单位负责人为同一人或者存在控股、管理关系的不同单位，不得参加同一标段投标或者未划分标段的同一招标项目投标。
3.4各投标人可就本招标项目投标标段的要求：/
四、
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来源：中国电力招标采购网
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编辑：ctg.com
