風機整機開發(fā)的認證資料

1、酒鋼天力能源公司風力發(fā)電機組論證說明1.1總體說明本指南以德國勞埃德船級社風能股份有限公司在風能委員會的文本為范本編寫而成。1.2認證的范圍1.2.1認證的細節(jié)認證一個風機或風電場分為以下幾個步驟。 c設計評審要進行c樣機設計評審（見1.2.2節(jié)），必須在設計文件基礎上，對樣機進行合理性校核。隨后，gl wind出具關于c設計評審是否符合要求的聲明。 風機的a型和b型設計評審要進行a或b設計評審（見1.2.3節(jié)），在對所有要求的材料和部件分析的前提下，以及對第一批安裝的風機中的一個進行試運行認證的前提下，要求對設計分析進行全面考核。然后，gl wind出具關于a或b

2、設計評審是否符合要求的聲明。 風場的設計評審(1) 風場的設計評審(見1.2.4節(jié))，必須有以下步驟：a或b型設計評審，見1.2.3節(jié)；風場的設計評審（見節(jié)）；(2)完成后，gl wind出具設計評審是否符合要求的聲明。 對風機型號的類型認證(1)要取得型號合格證(見1.2.5節(jié))，以下步驟是必需的：設計評審（見1.2.3節(jié)）；廠商的質量管理系統(tǒng)（見節(jié)）；機組生產和樹立時，設計相關要求的實施(見第 )；樣機運行測試的認證 (見節(jié)和第10章) ；(2)完成后，和類型證書一樣，gl wind將發(fā)表聲明，在樣機的生產

3、、樹立時、和設計相關的執(zhí)行是否到位。 項目證書(1) 要獲得項目證書，如風場或風機（見1.2.6節(jié)），以下是必需的步驟：所使用的風力發(fā)電機組的型號合格證(參見第1.2.5 )；風場設計評審(見1.2.4節(jié)) ；基礎檢查；生產期間的監(jiān)督：運輸和架設的監(jiān)督（見節(jié)）；試車期間的監(jiān)督（見節(jié)）；定期檢查(定期監(jiān)測)，以維持證書的有效性(見第和第11章)；(2) 完成后，gl wind將發(fā)放證書1.2.2樣機評估（c設計評審） 概述c型設計評審（樣機評估）用于樹立的風機樣機。一般來說，應在樣機上進行功率和負荷測量，然后與計算值進行比較。

4、假如對控制系統(tǒng)進行修改之后，載荷數(shù)值不會發(fā)生變化，則允許對控制系統(tǒng)進行修改。c設計評審通常建立在對載荷、轉子、機械部件、塔架和基礎的可行性全面檢查上。國家性或地方性法規(guī)可能要求對塔架和基礎進行完整的分析。 范圍和有效性(1)對于各種類型的風機，只能有一個c設計評審。如果樣機采用了其他的風輪，或采用了其他運行模式，或采用其他對負載有重大影響的方法，那么，這就是新機型，必須采取新的c設計評審。(2)c設計評審對試運行（最大試運行時間為2年或滿負荷情形下4000小時）有效。首先必須使用正確的標準。在最短的時間內，應對風機進行b設計評審。 要提交的文件(1) 對于c-設計評

5、審，應提交以下文件：風機的概述；控制和安全概念的描述；安全系統(tǒng)和制動系統(tǒng)的描述；負荷的完整計算；轉子葉片的主要圖紙，包括結構設計和葉片聯(lián)接；機艙的總體布置圖；輪轂，主軸和主框架圖紙；要運用的主要部件清單(如主軸承，變速箱，制動系統(tǒng)，發(fā)電機等)；塔架和基礎的主要圖紙土地調研報告（可選擇的）電氣設備的描述業(yè)主姓名和地址樣機的計劃樹立的場所(2)在某種情況下，一些文件是必要的：塔架的計算文件；基礎的計算文件；(3) 對測量的總結，測量報告，測量結果與設計值的比較應提交給gl wind進行評價。 評估范圍(1)風機的安全系統(tǒng)，應檢查安全有關的運行值是否進行了偵測，且對安全系統(tǒng)有用。此外，

6、檢查是否有兩個獨立的制動系統(tǒng)。(2)如果極端載荷和疲勞載荷，可和其他類似大小的風機相比，則可以對比檢查葉根，輪轂和塔頂載荷的合理性。如果要評審更大的風機，則必須考慮自然條件，推出合理的值。注意：可以放棄對載荷的全面檢查，因為對樣機來說，允許對載荷產生影響的控制系統(tǒng)進行修改。(3)，對傳動鏈中的轉子葉片和機械部件的合理性進行檢查，可以借鑒相似大小風機設計經驗。如節(jié)已經提到的，對塔架和基礎的可行性檢查是否充分，或有無必要進行全面分析，取決于地方性法規(guī)或要求。1.2.3 a和b設計評審 范圍和有效性(1) 為使a類或b型設計評審獲得通過，要求進行第和第1.2

7、.3.3測試與證明，見圖1.2.1。(2)假如有些未解決的項點不直接與安全相關，則b型設計評審可包括一些這樣的項點。b型設計評審的有效期為一年。在有效期內，安裝的該類型的所有風機都應報告給gl wind。 (3) a設計評審僅在沒有未解決項點時進行。a設計評審的有效性不確定。當沒有gl wind許可就對部件設計（設計評審的組成部分）進行修改時，a設計評審就會失效。(4) 在a或b型設計評審范圍內可隨意對基礎進行檢查。設計文件的評估(1)對于設計文件的評估，制造商應以說明書，計算，圖紙，零部件清單等形式提交全套文件。建議提交機組生產和樹立過程中與設計相關要求的執(zhí)行文件，這些文件在類

8、型認證范圍中，以進行設計認證。 (2) 最初，對設計的基礎性文件進行了評估，這些文件是：控制和安全系統(tǒng)概念（第2章）；載荷定義/載荷設想（第4章；(3)一旦這些文件被評估，接下來進行以下部件和部件的設計評估：安全系統(tǒng)（第2章）；風輪（6.2章）；機械結構(6.3和6.5章)，包括機艙和轉子（6.4章）；機械部件（第7章）；電器部件，其中包括雷電保護(第8章) ；塔架(第6.6章)，也可選擇基礎(6.7章)；手冊(第9章)：樹立指南，調試手冊，運行手冊，維修手冊；證明和測試(1)葉片測試范圍在6.2.5節(jié)詳細說明；(2)在試驗臺對主齒輪箱的樣機試驗應在a設計評審簽發(fā)前完成(見第10

9、.7節(jié))。(3)調試程序應該在第一個風機（按照待認證的風機版本建造）上進行驗證(見第10.8節(jié))。1.2.4風場設計評審 范圍為了使風場設計評審獲得通過，第章節(jié)中所列步驟是必要的。風場評審(1)風場的評審包括檢查整個風機，環(huán)境因素對風機的影響，以及風機之間的相互影響。(2)對于風場評審，應考慮以下幾方面的影響：場地地形的復雜性；該地的風況；其他的環(huán)境條件，例如：溫度，冰和雪，濕度，雷擊，太陽輻射，空氣中的含鹽量等地震危險，相關的負荷及設計方法；該地的電能情況；土壤條件；(3)如果風場主要環(huán)境條件可能削弱風機的完整性和安全性，應該與gl wind協(xié)商考慮

10、。具體要求見4.4節(jié)。(4)當?shù)氐耐饨鐥l件對風機的影響，風機之間的相互影響，以及風場建筑等的影響都應加以考察。必須證實外界條件不是風機設計假定值的臨界值（見章節(jié)）。如果與設計假定相比，風場情況將導致更高載荷或更加不利的情形，則應依據(jù)風場條件進行設計評審。1.2.5 類型認證范圍和有效性(1)要取得類型認證，必須實現(xiàn)章列舉的步驟。類型認證只適合一種類型的風機，而不是用于現(xiàn)行的風機或項目。(2)類型認證有效期為兩年。在有效期內，應將所有這種類型的風機安裝情況向gl wind進行一年一次的匯報。如果a設計評審或質量認證系統(tǒng)失效的話，即使在2年的有效期內，該類

11、型認證也會失效。(3)一旦有效期到期，則要求廠商重新進行認證(見1.2.7節(jié))。 質量管理系統(tǒng)在質量管理(qm)系統(tǒng)范圍內，制造商必須證明在設計和制造方面符合iso 9001要求。一般情況下，認證受到權威認證機構中質量管理認證的影響(見3.2章節(jié))。 機組生產和樹立中與設計相關的要求的實施(1) 目的：必須確保在生產和建造中，遵守和執(zhí)行技術文件中對部件的要求和規(guī)定。部件及風機生產商只需向gl wind展示一次。此外，這種方法通常是用于替代正常生產期間的外部監(jiān)視。(2)生產和建造期間監(jiān)督范圍取決于質量管理標準，應與gl wind一致。(3)生產和建造期間質量管理措施的

12、描述，應放在相應部件或組裝的總結性文件中，可以用圖紙，說明書和樣本文件等方式進行質量管理的檢查。(4)建議已提交的質量管理措施的描述，在設計評審范圍內。(5)在特定范圍內，gl wind從生產開始就檢查文件規(guī)定的執(zhí)行情況。對于每一種情況，必須決定是否可以檢查成品的一致性，或作為機組生產商的進貨檢查的一部分。(6)程序中影響質量或部件性能的變化應向gl wind報告。如果發(fā)生重大變化，必須向上提交說明書，重新檢查，必要時進行特定檢查。(7) 如果得知風機運行中由于產品本身缺陷而出現(xiàn)偏差或故障，gl wind有權在類型認證頒發(fā)后繼續(xù)監(jiān)督生產。 (8)排除故障的可能性如下：修改說明文件后，發(fā)生的故障

13、得到解決。必須進行抽樣檢查。如果未發(fā)現(xiàn)過失，glwind可以對這些部件或部件生產商施加外部監(jiān)視。 樣機測試(1) 在樣機試驗運行范圍內要測量以下幾項：測量功率曲線（見10.2節(jié)）；測量噪聲（見10.3節(jié)） ；測量電氣性能（見10.4節(jié)）；測試風機性能（見10.5節(jié)）；負荷測定（見10.6節(jié)）；(2)只有取得gl wind同意后測試范圍才能有所偏離。(3) 第10章給出了具體的測量方法以。在機組運行前，測量點，計劃的測量范圍及其評估應與gl wind一致（同樣見第10章）。若把測量結果當作強度分析的基礎，在測量前，附加要求必須與gl wind達成共識。(4) 要完成測量，必須進行以

14、下工作：測試文件的評估；檢查測量結果的可行性； 對比測量結果和設計文件中的假定值；(5) 向gl wind提交關于各種測量及比較的測量報告，以便評估。1.2.6項目證書范圍和有效性(1) 要獲得項目證書，必須按第章節(jié)的步驟進行；見圖1.2.3 項目證書適用于實際機組或項目。(2)項目證書有效性不確定。若無定期監(jiān)督，證書就失效。未經gl wind允許的修改，變化或修理也會導致證書失效。生產期間的監(jiān)督(1)在生產期間的監(jiān)督開始之前，生產商必須符合質量管理(簡稱qm)的規(guī)定。通常質量管理系統(tǒng)應符合iso 9001標準，否則質量管理系統(tǒng)必須由gl wind評定

15、。必須符合3.2.3章節(jié)的最低要求。(2)生產期間的監(jiān)督的范圍由質量管理辦法的標準決定，且應得到gl wind同意。通常gl wind會執(zhí)行以下的認可行為：對原料和成分進行檢測 ；審查質量管理報告如：試驗證書，繪圖工具，報告 ；監(jiān)督生產，包括儲存條件和隨機抽樣處理；防腐蝕檢查；電源系統(tǒng)檢查；最終試驗的監(jiān)督；運輸和樹立時的監(jiān)督(1)開工前,必須提交架設手冊(見第9.1章節(jié))，手冊必須考慮風場的特殊環(huán)境條件。應檢查手冊是否與假定設計，交通及主要樹立條件（氣候，工作進程等）一致。而且，必須提交有關風機位置的風場布置計劃，以及機組如何聯(lián)結電網(wǎng)的計劃。(2) gl wind的監(jiān)督范圍由公司

16、在交通和建造方面的質量管理措施而決定。通常gl wind將執(zhí)行以下條例：對有問題的風機進行鑒定，進行部件布置；檢查運輸中部件的損傷；檢查工作進度 (例如焊接，安裝，上螺釘)；目前生產商還沒完成的，為生產優(yōu)質產品而對預制部件和即將安裝的部件進行的檢查；隨機采樣基礎上，檢查建造中的重要步驟；檢查螺栓連接，監(jiān)視非破壞性試驗(如焊接節(jié)點)；檢測腐蝕保護；檢查電路安裝（電纜的運行，設備接地和接地系統(tǒng)）；試運轉監(jiān)督(1)試運轉前，應提交啟動手冊(見第9.2節(jié))及所有計劃的測試進行評估。在試運轉前，生產商必須提供風機正確樹立的證據(jù)，及（必要時）能安全運行的測試證明。若無此證明，運行時須進行適當

17、測試。在gl wind監(jiān)督下進行試車。(2) 試車過程中，須測試風機工作狀態(tài)的所有功能，測試包括：緊急按鈕的機能；運行中，所有可能運行條件下制動的觸發(fā)；偏航系統(tǒng)的機能；負載脫離時的性能；超速運轉的性能；自動運行功能；整個機組外觀檢查 ；控制系統(tǒng)說明器的的邏輯性檢查；定期監(jiān)控(1)要維持證書有效，風機的保養(yǎng)必須與保養(yǎng)手冊一致，且機組情況必須依據(jù)11章“定期監(jiān)控”由gl wind定期監(jiān)控。須由被gl wind認可的專業(yè)人士進行維修及文件備份。通常情況下，定期監(jiān)控周期為2年。監(jiān)測周期可能因機組情況不同而有所不同。(2)任何破壞或重大維修應向gl wind報告。要維持證書有效，任何改動都

18、需gl wind的批準。具體監(jiān)測范圍應取得gl wind同意。(3)gl wind將仔細閱讀維護記錄。gl wind進行的定期監(jiān)控包括以下內容：基礎；塔架；機艙；傳動鏈的所有部件；風輪；液壓/氣動系統(tǒng)；安全和控制系統(tǒng)；電氣設備；(4)定期監(jiān)控的詳細說明參見第11章。1.2.7重新認證(1) 類型認證有效期滿后，必須要求廠商進行重新認證。認證完成后，gl wind授予有效期為兩年的證書（見1.2.5節(jié)），并對重新認證進行說明。(2) 重新認證時，應提交以下文件給gl wind進行評估：有效圖紙清單；對部件設計的修改（設計評審的一部分）及（如果應用）修改的評估文件清單；最后審查后質量管理系統(tǒng)的變動

19、清單；所有安裝該類型風機的清單(至少有變量的準確名稱的類型說明，序列號，輪轂高及安裝位置的說明)；關于已安裝的風機的所有損壞清單；(3)如果對結構有所修改，都要進行調查，并對a設計評審的聲明的聲明進行修訂。1.3設計和建造的基本原理1.3.1 概述(1)本方針以結構耐久性和可靠性的普遍原理（例如iso 2394或歐洲標準）為基礎。(2)待鑒定的風機，必須按照如下要求設計：生產和保養(yǎng)必須安全，壽命期內運行經濟。因而需要特別證明： 假定在生產和正常壽命期內(極限運轉狀態(tài))出現(xiàn)的所有的載荷，機組都能承受 (見節(jié))；在運行的極限狀態(tài)時，在每個假定載荷影響下，該裝置仍然可用；(3)通常情況

20、下，風機的設計應該能經受一些小故障而不至于引起嚴重損傷。比如說可以通過以下方式達到這種效果：加強重要部分的設計，即使某個部位出現(xiàn)小故障也不至于整體受損，或：確保所有重要部分能承受所有預期影響；(4) 應設定檢查和維修間隔，確保間隔期間，機組不會出現(xiàn)重大損壞。計劃應考慮到相關部件檢查的實際操作可能性。(5)當不能進行檢查時，部件的設計和生產必須確保機器在整個使用期限內能正常使用。(6) 維修包括：在壽命期內，授權人員的所有工作可為確保機組持久耐用。包括：定期檢查；特別檢查（如出現(xiàn)故障或地震后）；修補；1.3.2定義載荷在該定義中，負荷指導致結構載荷的所有作用及環(huán)境的互動作用。1.3

21、.2.2 極限狀態(tài)應通過研究極限狀態(tài)而證明結構或組成部件的完整性。極限狀態(tài)可分為兩類，最大極限狀態(tài)和使用極限狀態(tài)，可以依次細分下去。.1最大極限狀態(tài)(1)最大極限狀態(tài)，一般與最大承載力對應，包括以下情形，例如：(2)由部件，橫截面和連接組成的結構關鍵部件的破裂，原因有：超出極限強度或極限強度破裂；失穩(wěn)(扣板) ；疲勞；(3)結構或其零件靜平衡失衡(剛性翻轉) 。.2 使用極限狀態(tài)依靠設計和功能，使用極限狀態(tài)由各種限值決定，這些限值是風機正常使用而確定的，應滿足的限值包括：變形；振幅和加速度 ；裂縫寬度；應力和應變；載荷部分安全系數(shù)(1)對于載荷f，那些

22、影響某些限值的的部分安全系數(shù)，考慮到可能出現(xiàn)的負荷，不得超過給定值。部分安全系數(shù)反映了載荷的不確定性及不確定性出現(xiàn)的可能性（例如：正常和極限載荷），反映了載荷可能偏離典型或特殊值，乘以實際的負載模式（例如：重力或氣動）。(2)載荷部分安全系數(shù)與所用材料無關，在第4.3.5對所有承載部件進行說明。(3)為確保設計值可靠，載荷的不確定性以及變化，用部分安全系數(shù)表示，見1.3.1節(jié)中的方程式。fd = f fk （1.3.1）；fd：荷載的設計值 ；f載荷的部分安全系數(shù)；載荷特征值fk，在本方針里，當特征值不能輕易通過對統(tǒng)計學方法得到時，則運用術語“代表值”來替代。(4)根據(jù)本指南，載荷的部分安全系

23、數(shù)應考慮：載荷不利的偏離特征值的可能性；載荷模型的不確定性；(5)在某些情況下，通過獨立的部分安全系數(shù)考慮各種不確定性。在本指南中，與許多其他代號一樣，載荷相關系數(shù)統(tǒng)一歸類為部分安全系數(shù)f。材料的部分安全系數(shù)(1)材料m的部分安全系數(shù)的考慮是基于于材料類型、加工過程、部件外形、制造過程對強度的影響。(2)用于強度分析的設計承受力rd來源于特征強度rk除以1.3.2節(jié)方程式中的材料部分安全系數(shù)。rd = rk/m(1.3.2)(3)根據(jù)原料的不同，在5.3，5.4和5.5節(jié)講述材料的部分安全系數(shù)。1.3.3分析程序(1) 該案例中，適用于各極限狀態(tài)中的設計載荷決定部件中的應力s。s

24、 = s (fd)(1.3.3)(2)需要全面的證據(jù)證明設計負荷所產生的應力低于設計強度。s rd (1.3.4)(3)iso2394和歐洲標準中的部分安全系數(shù)不會總適用于風機，因為與環(huán)境相互作用的風機的操作狀態(tài)是由各載荷部件的平衡產生的。在這種情況下，使用特征載荷從而決定部分載荷和應力。受不確定因素（如轉動速度、氣動）影響的個別因素應該進行系統(tǒng)性分類，從而保證達到部分安全系數(shù)定義的安全水平。簡單地說，以特征載荷為基礎，乘以極不利于特殊載荷的部分安全系數(shù)，計算部分載荷和應力。1.3.4數(shù)學模型(1) 應力常常由數(shù)學模型確定，在模型中，風機或其組成部件的性能，起作用的載荷類型都是理想化的，近似的

25、。(2)所選近似值的型號和類別應適合極限狀態(tài)的調查。計算可能在測試結果的基礎上，不過，這些都必須在統(tǒng)計上有根據(jù)。注意：作為載荷系統(tǒng)整體分析的補充，也許有必要研究局部應力(如在載荷的集中區(qū)域)。附錄1.a 德國標準1.a.1概述在德國，風機依據(jù)bauordnungsrecht (營建法)規(guī)定批準。所以，應遵守所有相關的構造代碼，特別是對于材料/購貨的批準和分析的要求。除了allgemeine bauaufsichtliche zulassung” (由dibt 德國柏林工程學院發(fā)布的普通營建許可證)的程序, 應遵守以下標準和章程。1.a.1.1材料要求din en 10204 金屬產品檢查文件的

26、類型；din 1045-2 混泥土，鋼筋混泥土結構-第二部分：混泥土，規(guī)格，特性，產品和一致性；din en 206-1 混泥土-第一部分：規(guī)格，性能，產品和一致性；din 4228 預制混凝土格塔，桅桿和圓柱；din 18 800-1結構鋼鐵制品-第1部分：設計和建造；din 18 800-7鋼結構第7部分：執(zhí)行和建造條件；1.a.1.2對廠商的要求din 1045-3混凝土，鋼筋混凝土結構第3部分：執(zhí)行機構；din 18 800-7鋼結構第7部分：執(zhí)行和建造的條件；1.a.1.3分析風能轉化系統(tǒng)規(guī)則：塔架和基礎結構整體行為及認證，德國土木工程學院，2003，“dibt 規(guī)則”及其標準。(2

27、)dibt 規(guī)則適用于對風機塔和基礎的結構完整性分析，包含根據(jù)din en 61400-1，對整個風機有影響的規(guī)定(載荷假定) 。(3)制定本指南考慮了2003 年5月起草的dibt 章程。對塔架和基礎分析的相關要求與dibt 規(guī)章相一致。本指南即將印刷時出現(xiàn)的例外情況在dibt 規(guī)則的表格5中有說明，該表格為：對于混凝土塔基，結合din 1054：2003-01的負載情況的影響，分析手段的任務。(4)本指南描述的載荷假定涵蓋了2003 年5月起草，2004年3月出版的dibt規(guī)則中對載荷和安全水平的要求。dibt規(guī)則中不同的風況（見1.a.3節(jié)），以及塔架和f = 基礎上，風載部分安全系數(shù)為

28、 1.5，無傾斜風向的dlc 6.1情形，以及頻率超過104的脈動風的dlc 1.0載荷情形必須加以考慮。1.a.1.4 測量指南風機技術指南，由風能投資公司 (fgw) 出版, 包括以下部分：第0部分：總體要求；第2部分：功率曲線的測定和標準能量產出的測定；第3部分：電力特性的測定；1.a.2分析理念1.a.2.1塔架(1)依據(jù)env 1993 (歐3碼)或din 18800，din 4131和din 4133分析鐵塔。(2)對于混凝土塔，參照din 1045-1或din 4228的相關部分。1.a.2.2基礎在德國，(整體安全系數(shù))對于基礎和可允許的土層壓力，按照din 1054來執(zhí)行。1

29、.a.3風況1.a.3.1概述德意志聯(lián)邦共和國對于風機使用的風況，dibt規(guī)則和相關的附錄b風的載荷中有說明。隨著din 1055-4修訂版本的發(fā)行，dibt規(guī)則中的附錄b已不再適用。接下來是dibt規(guī)則的主要要求。1.a.3.2風力區(qū)域(1)從平均風速考慮，德意志聯(lián)邦共和國被劃分不同的風力區(qū)域（如見din4131, 附錄a) 。對高于地面10米，要考慮的相關風力區(qū)域風速在 dibt規(guī)則中有說明，至于類型認證，風機應至少適用兩個風力區(qū)域。(2) 風機按類型分類(參見4.2.2節(jié)，表4.2.1)，風場中安裝的風機應該以輪轂高度處的風速為計算依據(jù)。根據(jù)等式1.a.1求輪轂高度處的風速：此處：v(z

30、)=風速在高度z 在地面之上 m/s ；v(10)=在離地10米時的基準風速 m/s (參見下面)； = 高度方次數(shù) (參見下面)a ；z= 離地高度m ；1.a.3.3基準風速(1)基準風速vref (10)，定義為10m高度處50年一遇的極限風速，如表1.a.1， 欄2所示。這些高度的冪指數(shù)可以看作= 0.16。(2)10米高度處50年一遇的陣風, ve50 (10)，如表 1.a.1，欄3所示。這些高度的冪指數(shù)可以看作 = 0.11。表1.a.1基準風速vref (10) 50-年氣流基準值ve50 (10)1 2 3zone區(qū)域 vref (10) m/s ve50 (10) m/si

31、 24.3 35.5ii 27.6 39.6iii 32.0 45.8iv 36.8 51.2(3)表1.a.1關于區(qū)域1的數(shù)值只適用于海拔800米的地區(qū)。在暴露區(qū)域如在山頂時，依據(jù)dibt規(guī)則，附錄b，風速將增加10 %。1.a.3.4年平均數(shù)和湍流強度(1) 假如在輪轂高vave的風場時，沒有檢驗到更低數(shù)值，應按照方程式(1.a.2)來假定年平均風速。vave = 0.18 vref (z) (1.a.2) (2)風機的湍流強度應至少依據(jù)本指南的4.2.2節(jié)a目錄來設計。(3)對于風場，應檢查風速和湍流強度，包括局部湍流的數(shù)量級，這些局部湍流強度由于鄰近機組的影響（如風場影響）而增強，檢查

32、是否符合以計算為基礎的假定。受鄰近一個或多個風機影響，風場上周圍流場湍流的增加，可以通過dibt規(guī)則中的附錄a所提供方法而測定。附錄1.b丹麥標準1.b.1概述(1)在丹麥風機的的類型認證由公認的且得到丹麥能源局(gistyrelsen)認可的機構來執(zhí)行。在“丹麥類型認證及風機認證技術標準”（ 15.4.2000）及相關的“滿足技術標準條件的建議”中規(guī)定了認證程序。(2)丹麥標準ds 472 “風機的載荷和安全”（第一版，1992年5月，包括附刊1，“tillag 1” 9.8.1996，及附刊2，tillag 2，10.1.2002）給出了要求的技術原則。設備制造商必需操作通過iso 900

33、1權威機構認證的質量系統(tǒng)。(3)丹麥能源機構承認經gl wind授權的風機認證及德國勞埃德船級社風能有限公司授權的質量系統(tǒng)認證。1.b.2規(guī)格和標準(1) ds 47 2標準包含以下事項：安全系統(tǒng)；載荷假定 ；部分安全系數(shù)；設計和尺寸；(2) 設計和尺寸計算， 要參照其它標準。(3) 技術標準 包含：類型認證和證書的條件 ；風機分類 ；批準類別 ；批準程序；認證要求；如果風機建架設在丹麥frrer and grnland以外的地方，“技術標準”適用于轉子直徑超過2 米的風機 (其它的特殊規(guī)則適用于轉子直徑為213米的風機)。(4) “滿足技術標準條件的建議”是“技術標準” 的使用指南，且比ds

34、 472更為詳細。(5)目前有效的使用規(guī)則和建議能在http:/www.dawt.dk/uk/list.htm上找到。附錄1.c法國標準1.c.1概述以下部分來自于veronique froding所寫的指南“建造在法國的風機的法律規(guī)定” 在froding和 可以得到更加詳細的內容。1.c.2營建許可程序(1)通常情況下，只有經過長期深入的手續(xù)才能得到建筑許可。因此, 應盡早進行必要文件的收集，及早提交申請。(2)這種申請要遞交的材料相對廣泛。它應包含關于項目的影響和結果的研究，地形及對應業(yè)主的消息，對提議地點和要在該建立的機組的詳細計劃，至少要得到各個權威的認同：民航常規(guī)董事會(dgac)；

35、國防部；法國電信；edf-gdf (電氣會議) ；海軍；公路交通部門；政府航空路線和水利部門 ；(3) 此外，從2003年1月3日起生效的法律，對高度大于等于25米的每個風機，現(xiàn)在要求官方意見?？傮w上，程序很棘手，常常是行政法庭爭執(zhí)的話題。 (4)根據(jù)法國城市規(guī)劃法art. r.490-7 (代碼de lurbanisme )，在二個月的時間內，或許會對是否建造風機進行公平的討論。在張貼告示期間。是否得到認可的條件是：建筑許可必須在連續(xù)兩個月內，在風場或在市政大廳貼上通知，進行公共宣傳。因為, 如果發(fā)生爭執(zhí)，告示有效期的證據(jù)責任歸屬許可證持有者，因此建議采取必要措施防止這種事情發(fā)生。附錄1.d

36、荷蘭國家標準1.d.1概述(1) 要在荷蘭獲得營建許可證, 必須持有類型認證。類型認證的技術基礎是（：初級標準nvn 11400-0 “風機第0部分:類型認證標準技術標準” 1999 年4月第1版）。raad voor de accreditatie (rva)公認的認證機構有權進行類型認證。除了檢驗設計文件，類型認證還包括對安裝機組測試的確認，從人身安全角度出發(fā)檢查機組。風機生產商必須通過iso 9001認證或至少滿足nvn 11400-0要求且得到認證機構許可的質量體系。(2) gl wind對風機進行認證的鑒定和德國勞埃德船級社風能有限公司對質量體系進行認證的鑒定已經得到rva的認可。

37、1.d.2初步標準nvn 11400-01.d.2.1范圍(1) 初步標準nvn 11400-0已經代替了先前有效的標準草案nen 6096/2, “風機類型認證規(guī)則：技術標準”（1994年第2版）。國際標準iec 61400-1（1999年第2版）的要求已經大部分被nvn11400-0執(zhí)行，按nen 6096/2要求進行了補充。例如：對人身安全和風機樣機測試的補充。 nvn 11400-0標準包括了以下情形：分析程序 ；外部條件 ；負載定義 ；部份安全系數(shù) ；控制和安全系統(tǒng) ；外部環(huán)境條件的風場評審 ；用電安全和防雷法；人身安全 ；質量保證 ；建造，試運行及設備保養(yǎng)的執(zhí)行和文件備份；樣機測試

38、；(2) 設計和尺寸計算只限定在某個范圍。如果沒有對認證給出任何條件，在與gl wind取得一致的前提下，實施常規(guī)分析程序?？傊?，gl wind的“風機認證指南”用于這種案例的分析和檢查。1.d.2.2載荷假定nvn 11400-0的載荷假定大體上與iec 61400-1（1999 年第2版）相同。主要差別如下：在荷蘭, 除非有更多的證書，用于定義非自動防故障部件的部件等級2級，將被分應用于所有組成部件。 用于疲勞分析和變形分析的個別部分安全系素是不同的，但由此得出的安全水平沒有不同。nvn 11400-0的附錄d指出了外部條件，特別是荷蘭的風況。這些規(guī)定對于den helder場所有效, 如

39、果不進行風場評估，可以用于荷蘭風機。印度標準1.e.1概論(1)在印度，風機的認證以類型認證臨時方案 2000 (以下簡稱taps-2000)為基礎，由風能技術中心(以下簡稱cwet)執(zhí)行。(2)taps-2000包括印度風機認證的根本規(guī)則，程序，要求和技術標準。當且僅當水平軸線上機組的轉子掃掠面積超過40平方米時，才可并網(wǎng)運行，可以運用taps-2000。(3)總之，風機的技術評估以iec wt01, iec 61400-1 和附錄2，taps-2000中對印度設計要求為基礎。1.e.2認證類型風機可以根據(jù)以下三個類別來證明：1.e.2.1 種類i在印度運轉的風機的有效認證，以下被認可：根據(jù)

40、德國勞埃德船級社 “風機認證指南”的類型認證按照iec wt01的類型認證； 以ds為基礎的丹麥類型認證 以 nen 6096/2, nvn 11400-0為基礎的荷蘭類型認證；1.e.2.2 種類ii在印度運轉的風機的有效認證，如種類i所示。但為擴大設計認證的范圍。在c-wet測試范圍內，對風機進行測試和測量，符合印度的iec 61400-12 和iec 61400-21 指南。1.e.2.3 種類3新的或徹底修改的風機。風機的測試和測量適用種類ii。1.e.3taps-2000要求1.e.3.1 種類i 和 ii按照taps-2000，附錄3的英語文件；按照iec wt01 和iso 90

41、01對風機生產質量管理；依據(jù) taps-2000， 附錄5，基礎的設計要求 ；1.e.3.2 種類iii按照種類i和ii的要求。設計評審程序的要求：按照iec 61400-1，風機的控制和安全系統(tǒng) ；按照iec 61400-1，載荷和載荷情形 ；按照iec 61400-1的結構設計。設計和分析方法應以iso 2394為基礎；按照iec 61400-1，機械系統(tǒng)；電氣部件按照iec 61400-1 。電容器按照taps-2000的特別要求，必須符合超電壓，電流限制，過熱保護和電壓波動等的要求；按照iso 9001，4.4章節(jié)，對制造商設計和發(fā)展過程的要求；依據(jù)iec wt01的生產過程，安裝計劃

42、和維護計劃 ；按照iec 61400-1，勞動安全的檢查 ；1.e.3.3印度的外部條件（根據(jù)taps-2000，附錄2）對于各種風況，必須采用以下風場的要求：標準：根據(jù)iec 61400-1；極端情況：根據(jù)印度標準 875 (第3部分)1987 年 ；氣侯情況，如：最大溫度范圍，濕度，空氣密度；風場，印度875 (第3部分) 1987 年；運行條件, 例如：電壓和頻率波動，電網(wǎng)故障，運行溫度范圍。附錄1.fiec和cenelec標準1.f.1概述(1) 風機的國際標準自1988 年以來由技術委員會88 國際電工委員會編輯。tc 88 有很多的工作組、項目組和維修組，這些項目組制定或修改標準，

43、技術報告（tr）和技術規(guī)范（ts）。(2) 由國際電工委員會（iec）制定的各個文件，與歐洲電氣部件委員會(cenelec)制定的電器技術標準是等效的。由此獲得歐標的文件也作為德國標準(din, vde)并發(fā)表。(3) 除了國際電工委所接管的標準外，cenelec的tc88也具有自己的歐標，這些歐標與其它歐洲工作組的一致。接下來章節(jié)中的文件只提到了文件名，沒有發(fā)行和修訂日期。1.f.2風能范圍內的標準化文件列表iec60050-415 國際電工表第415部分：風力發(fā)電機系統(tǒng) ；iec 61400-1安全要求；iec 61400-2小風機的安全要求 ；iec 61400-3（委員會草案）海上風機

44、的設計要求；iec 61400-11噪音測量技術 ；iec 61400-12風機能量測試 ；iec 61400-121（委員會草案) 與電網(wǎng)連接的風機功率（電源）性能測量；iec ts 61400-13機械載荷的測量 ；iec 61400-21與電網(wǎng)連接的風機的電源質量特性的測量和評估；iec ts 61400-23對轉子結構的全方位測試 ；iec tr 61400-24防雷法；iec 61400-25（委員會草案)風力發(fā)電站控制和監(jiān)管的通訊標準；din en 61400-1安全要求；din en 61400-2小風機的安全設備 ；din en 61400-11噪音測量技術din en 614

45、00-12風機功率性能測試 ；din en 61400-21與電網(wǎng)連接的風機功率質量特性的測評；din en 50308勞動安全；din en 50373電磁兼容性 ；din en 50376風機聲功率級和噪音值的評估聲明；1.f.3電源通過互聯(lián)網(wǎng)頁www.iec.ch,可獲得iec 標準，通過獲得en標準，通過www.din.de 獲得din 標準。規(guī)則和指南工業(yè)用途1.風力發(fā)電機組認證指南；2 安全系統(tǒng)、保護和監(jiān)測設備；目錄iv 工業(yè)用途1032.1 概論 2.1.1 評估文件(1) 為了使安全系統(tǒng)、保護和監(jiān)測設備獲得認證，一般來說，至少提交下面一些文件：a

46、風機描述（風機的類型名稱、總體布局，功能原理，）；b 控制概念和控制系統(tǒng)的描述（控制系統(tǒng)的結構，啟停程序的順序，風機在正常運行時的性能，風機在發(fā)生故障時的性能，）；c 對于負荷認證，風機控制器的描述見第2.1.3節(jié)；d 運行管理中（已設定的數(shù)值）影響風機載荷的其它參數(shù)說明（切入和切出風速，旋轉速率，功率值，偏航運動和溫度的控制/調節(jié)，）；e 安全概念和安全系統(tǒng)的描述（安全系統(tǒng)的結構，安全系統(tǒng)激活時風機的性能，觸發(fā)安全系統(tǒng)的標準的說明，）；f 安全系統(tǒng)中各個參數(shù)設置的說明（數(shù)值）；g 傳感器的描述，如果在安全系統(tǒng)中使用了測量傳感器，則也需描述（類型名稱，設定值，時間常數(shù)）；h 安全系統(tǒng)激活后，風

47、機的清除（復位）程序的描述；i 制動系統(tǒng)及其性能的描述（制動系統(tǒng)結構，運行模式，特征量，時間常數(shù)，）；j 電力和液壓（如果有使用，還有風力）的電路圖表，至少可以達到顯示安全系統(tǒng)功能的程度。在電路圖表中，電力和液壓（如果可適用，還有風力）系統(tǒng)間的連接是清晰可認的。k 系統(tǒng)的可能故障見2.1.2節(jié)。；(2) 文件必須符合第2章中的要求。并對機組載荷性能作出詳細說明。2.1.2 可能的系統(tǒng)故障（1）安全系統(tǒng)、制動系統(tǒng)、以及偏航系統(tǒng)（如果已定義一個切出偏航誤差a（見第節(jié)中第2段），必須提交可能的故障報告。這些報告，對于安全系統(tǒng)的冗余評估，將用于定義dlc 2.x 和dlc7.x載荷類型。

48、（2）對于各種可能的故障，至少給出下面的信息：可能的故障的名稱和描述；受到影響的部件；可能的原因；檢測方式；故障影響；消除負面影響的方法；（3）文件作者應正確地選擇測試技術（如疲勞模態(tài)，結果分析，故障樹，）。2.1.3 載荷認證的控制器說明（1）對于那些對風機負載響應有影響的相關的控制環(huán)路和監(jiān)控設備，必須提交機組性能和相關載荷的仿真說明（如功率，轉速，偏航運動）。（2）風機的控制行為必須用一張電路模塊圖描述，如有可能，應盡量分級細分。每一電路模塊圖都應有輸入/輸出響應和原始狀態(tài)的公式的明確說明。（3）電路模塊圖應包括控制器的輸入和輸出信號，以及所使用的各模塊間的內部連接。用箭頭表示信號的作用路

49、徑方向。電路圖中，每一個信號都應有明確無誤的名稱。（4）在規(guī)定的時間步中，以離散時間靜態(tài)或動態(tài)的模型方程式（對于線性區(qū)域來說，z-傳遞函數(shù)是可行的）的形式，來描述控制器中各個功能塊中的輸入與輸出之間的函數(shù)關系。注意：控制器所需的功能信號和參數(shù)?？梢院退鼈兊哪K以摘要的形式記錄在一個表格中。2.2 控制和安全系統(tǒng)2.2.1 概述控制觀念和安全觀念是建立在設計階段的基礎上的，且在風力發(fā)電機組系統(tǒng)觀念框架內，以優(yōu)化運行，使機組有一個安全的環(huán)境條件，即便是在故障情況下也是如此。安全觀念必須考慮相關的運行參數(shù)，比如允許的過速，減速力矩，短路力矩，允許的振動等。（見 2.2.3）。2.2.2 定義2.2.

50、2.1 控制觀念和控制系統(tǒng)1）控制觀念是一種程序，可使風力發(fā)電機組有效的運行，盡可能的保證無故障出現(xiàn)，輕微承載以及安全。程序的邏輯通常和可編程單元合二為一，由此形成整個控制系統(tǒng)的一部分。2）在控制系統(tǒng)的幫助下，可以對風力發(fā)電機組控制，調節(jié)和監(jiān)控。控制系統(tǒng)可以使機組保持在正常的運行限值下。 安全觀念和安全系統(tǒng)1)安全觀念是系統(tǒng)觀念的一部分，可確保在故障狀態(tài)時，機組仍能處于安全情況。故障出現(xiàn)時，安全系統(tǒng)的任務就是確保機組行為符合安全觀念的要求。 （2）安全系統(tǒng)在邏輯上是高于控制系統(tǒng)的一種系統(tǒng)，在安全相關的限值參數(shù)被超過后或者控制系統(tǒng)不能保證機組在正常限值范圍內運行時，而采取保護行動的

51、一種系統(tǒng)。安全系統(tǒng)的目的也是使機組處于安全的條件下。 制動系統(tǒng)（1）制動系統(tǒng)的本質是降低風輪旋轉速度，使其速度處于最大值以下，或者干脆使其停止。制動系統(tǒng)涵蓋所有對風輪制動起作用的部件。（2）制動系統(tǒng)可以是氣動學制動、機械制動、電氣制動、液壓制動或者氣動制動類型。同時也可以是以上提到的多種制動模式的組合，或由幾個子系統(tǒng)組成。 清除（復位）在必須進行的修理或者故障排除作業(yè)上，清除意味著人力作用，隨后應該讓風機停止運行。風機必須現(xiàn)場清除，人員必須具備資質。風輪旋轉速度圖2.2.1 旋轉速度圖，以變速風機為例（1）運行范圍為風輪轉速最低轉速n1到最高轉速n3，

52、在此范圍內，轉速處于正常運行工況下。運行范圍可包括允許的短時的超速（比如，除共振速度外）。（2）額定轉速nr指的是額定風速vr下對應的轉速（見）。（3）對于變速風機，當在高于額定風速vr運行時，使用速度控制器設定值n2 ，（見）。在這種狀態(tài)下，轉速可以以允許的容差在n2上下波動。（4）切出速度n4，指的是當轉速達到這個速度時，通過控制系統(tǒng)，風機立即停機。（5）觸發(fā)速度na，指的是轉速達到這個速度時，安全系統(tǒng)立即觸發(fā)。（6）任何時刻都不得超過最大過速nmax，即使是短時間的過速也不允許。（7）當定義轉速時，各部件之間的相互影響，特別是葉片振動（比如基頻），傳動鏈和塔架

53、等必須考慮進去。 功率（1）從正常運行條件下的功率曲線上，可知額定功率pr指的是風機輸出端最大連續(xù)電功率（有效功率）（下面可能有變流系統(tǒng)或者在這之前有變壓器）。在這個功率點上，發(fā)電機或者發(fā)電機/變流系統(tǒng)獲得指定的平均額定電功率。（2）過載功率pt是風機輸出端的有效電功率，此時，控制系統(tǒng)必須立即減小功率輸出。(3)觸發(fā)功率pa指的是風機輸出端即時有效電功率，此時，安全系統(tǒng)必須馬上觸發(fā)。 風速（1）切入風速vin是輪轂高度的最低平均風速（對于正常風廓模型nwp，見第.2部分），此時風機開始輸出電能。（2）額定風速vr指的是輪轂高度的最小平均風速（對于正常風

54、廓模型nwp，見第.2部分），此時，風機開始輸出第 段1的額定功率。（3）切出風速指的是輪轂高度最大風速（時間由制造商定義），此時風機必須停機。（4）短期切出風速va指的是輪轂高度即時風速（時間由制造商定義），超過此風速時，風機必須立即停機。 風向和偏航誤差（1）偏航誤差角指的是風向和風機轉軸之間的夾角（輪轂高度風攻角的即時方向），在水平面測得。（2）切出偏航誤差角a最大的許可偏航誤差（時間由制造商定義），超過這個角度，風機必須立即停機。 外部電源，主電網(wǎng)失效（1）外部電源，指的是利用任何初級或者輔助電源來進行自動控制，操作的電源，或指風

55、機外部的機械系統(tǒng)的電源。如果能量是通過風能內部轉換獲得或者使用風機自身設備獲得的轉子動能，則不能算作外部電源。從蓄電池，主電網(wǎng)或者柴油發(fā)電機等獲得的電源，也是外部電源。類似的，輔助形式的外部電源也屬于同一類型（如壓縮空氣，液壓系統(tǒng)等）。（2）外部電源失效（主電源），持續(xù)時間一小時內，可視為正常外部條件。此外，主電網(wǎng)斷電超過一小時，甚至持續(xù)七天，則必須加以考慮，并視為故障。0 鎖定裝置鎖定裝置，顧名思義，用來鎖定已經制動的可移動部件的裝置（轉子，偏航系統(tǒng)，葉片變槳系統(tǒng)）2.2.3 要求和設計觀念一般安全觀念安全系統(tǒng)必須滿足以下基本原則：.1 單個失效與安全系統(tǒng)功能相關的單個部件的失效，比如傳感器或者制動系統(tǒng)，應不會導致安全功能的失效。兩個獨立部件同時失效，一般認為不大可能，因此不必考慮。當部件之間相互作用，他們同時失效則被認為是單個部件的失效。安全系統(tǒng)的單個部件，考慮到其可用性和可靠性，必須是最規(guī)范的。.2 冗余(1)依據(jù)設計理念，安全系統(tǒng)必須和控制系統(tǒng)完全分開。(2)安全系統(tǒng)至少必須有通路到達兩套相互和