5.1.4.1　可靠性设计技术

针对存在瓶颈的、对发电机组可靠性影响较大的关键技术进行持续研究，全面提升风电机组可靠性，解决我国风电发展持续创新能力。

1）风电机组系统运行稳定性分析与控制技术

风电机组的系统耦合不稳定往往是导致绝大多数关键部件失效的主要原因。通过现场实测，研究风电机组叶片的非定常气动阻尼，修正完善基于叶轮系统各部件结构参数化的多体动力学仿真模型，定量分析叶轮系统的稳定性，研究机组动力学特性、振动特性与振动控制方法等。通过技术创新和控制策略优化，增大叶轮系统面外阻尼和整机横向阻尼，提高叶轮系统和整机的动态稳定性，从根本上减小叶轮系统传递到风力涡轮机主轴系、发电机、机舱和塔架等部件和子系统的振动和疲劳，形成一套完整的风电机组系统稳定性设计规范准则。

2）风电机组疲劳寿命评估与预测技术

风电机组疲劳失效往往是因为实际载荷与设计载荷不相符，又没有长期监测数据提供指导，一直以来沿用的现有载荷测量手段又存在精度低、使用不便且不适合长期监测的问题。针对整机载荷测量精确度不高、机组服役环境复杂多变、因制造等原因导致的个体差异等客观现实，开发一套适合风电机组现场长期运行的嵌入式载荷测试系统，同时开发一套标定系统；待稳定后进一步考虑系统的产业化，实现我国自主载荷测试与控制，为独立变桨距控制产业化、高性价比整机设计、控制策略优化、载荷认证测试及针对覆冰等问题开展整机状态监测、故障诊断、性能优化、疲劳寿命评估和安全预测等诸多方面提供依据和准则，提高国内风电机组产品开发的综合创新能力和核心竞争力。

3）先进智能控制技术

研究风电机组发电能力提升控制技术、具有自学习可自适应运行环境差异和机组个体性能差异的智能控制技术、载荷优化动态控制技术、电网友好控制技术、大功率电力电子变流技术、风电场内柔性直流输电技术、风电机组间协调控制技术、基于在线监测与大数据的智能监控和故障诊断预警技术等，全面提升风电机组的发电量与可靠性以及对风能的消纳能力。

5.1.4.2　大型风电机组设计技术

1）机组总体设计技术

开展大型风电机组总体方案研究，如传动链选择、轴系选型布局方案、电机方案、结构形式、变流器选型等。(www.daowen.com)

2）整机载荷控制技术

大型风力发电机组叶轮面积越来越大，造成叶片在转动过程中受力不平衡，独立变桨控制技术能够较好解决这个问题。独立变桨技术本身并不能有效提高发电量，但可以降低系统载荷，对于超大型直驱永磁风电机组的控制方法来说，采用激光雷达进行主动控制的技术能够较大程度控制载荷在合理的水平，提高发电效率。综合考虑诸如独立变桨控制技术、主动风能捕获控制技术等，进行整机系统性匹配的协同设计，从而实现等强度设计，达到系统最优的设计目标。

3）先进设计仿真和测试平台

搭建硬件在环半物理仿真平台，进行部件调试和程序定版；搭建整机联调实验平台，进行全工况模拟，提高设计质量，达到样机免调试目的。

5.1.4.3　大型风电机组关键部件技术

主要涉及新材料、新结构（模块化）、新工艺工装、新试验装置等的技术研究和装备研制，研究内容主要包括：

1）高效风电叶片技术

开展超大型风电叶片三维设计方法与设计体系研究，研究适合中国风资源特点的风力机专用翼型、超大型风电叶片载荷评估与结构失效技术、树脂基高性能纤维绿色叶片材料，开展大型风电叶片气动/结构/材料一体化设计与制造研究，研制叶片试验系统（含疲劳）。

2）高可靠性关键部件技术

主要研究风电机组传动链（齿轮箱、发电机、变流器）以及与之配套的轴承、基础、塔架等关键部件的设计、制造及试验技术。