GB/T 31517.1-2022固定式海上風力發(fā)電機組設計要求

ICS27180

CCSF.11

中華人民共和國國家標準

GB/T315171—2022/IEC61400-3-12019

.:

代替GB/T31517—2015

固定式海上風力發(fā)電機組設計要求

Fixedoffshorewindturbines—Designrequirements

IEC61400-3-12019Windenerenerationsstems—Part3-1Desin

(:,gygy:g

reuirementsforfixedoffshorewindturbinesIDT

q,)

2022-10-12發(fā)布2022-10-12實施

國家市場監(jiān)督管理總局發(fā)布

國家標準化管理委員會

GB/T315171—2022/IEC61400-3-12019

.:

目次

前言

…………………………Ⅶ

引言

…………………………Ⅷ

范圍

1………………………1

規(guī)范性引用文件

2…………………………1

術語和定義

3………………2

符號和縮略語

4……………9

符號和單位

4.1…………………………9

縮略語

4.2………………10

基本要求

5…………………10

概述

5.1…………………10

設計方法

5.2……………11

安全等級

5.3……………12

質量保證

5.4……………12

風輪機艙組件銘牌

5.5-………………12

外部條件定義和評估

6…………………12

概述

6.1…………………12

風力發(fā)電機組等級

6.2…………………13

海上風力發(fā)電機組場址外部條件定義

6.3……………13

概述

6.3.1……………13

風況

6.3.2……………13

海洋條件

6.3.3………………………14

電網(wǎng)條件

6.3.4………………………18

其他環(huán)境條件

6.3.5…………………18

海上風力發(fā)電機組場址的外部條件評估

6.4…………19

概述

6.4.1……………19

海洋氣象數(shù)據(jù)庫

6.4.2………………19

風況評估

6.4.3………………………20

海洋條件評估

6.4.4…………………21

其他環(huán)境條件評估

6.4.5……………24

電網(wǎng)條件評估

6.4.6…………………25

地質條件評估

6.4.7…………………25

結構設計

7…………………26

概述

7.1…………………26

設計方法

7.2……………26

載荷

7.3…………………26

概述

7.3.1……………26

Ⅰ

GB/T315171—2022/IEC61400-3-12019

.:

重力和慣性載荷

7.3.2………………26

空氣動力載荷

7.3.3…………………26

驅動載荷

7.3.4………………………27

水動力載荷

7.3.5……………………27

海冰湖冰載荷

7.3.6/………………27

其他載荷

7.3.7………………………27

設計狀態(tài)和載荷工況

7.4………………27

概述

7.4.1……………27

發(fā)電

7.4.2(DLC1.1~DLC1.6)……………………33

發(fā)電兼有故障或失去電網(wǎng)連接

7.4.3(DLC2.1~DLC2.5)………33

啟動

7.4.4(DLC3.1~DLC3.3)……………………35

正常關機

7.4.5(DLC4.1~DLC4.2)………………35

緊急停機

7.4.6(DLC5.1)…………36

停機停止或空轉

7.4.7()(DLC6.1~DLC6.4)……………………36

停機兼有故障

7.4.8(DLC7.1~DLC7.2)…………37

運輸安裝維護和維修

7.4.9、、(DLC8.1~DLC8.4)………………37

海冰湖冰設計載荷工況

7.4.10/……………………40

載荷和載荷效應計算

7.5………………41

概述

7.5.1……………41

水動力載荷的相關性

7.5.2…………41

水動力載荷的計算

7.5.3……………41

海冰湖冰載荷計算

7.5.4/…………41

支撐結構響應評估的整體阻尼評估

7.5.5…………41

仿真要求

7.5.6………………………42

其他要求

7.5.7………………………43

極限狀態(tài)分析

7.6………………………44

方法

7.6.1……………44

極限強度分析

7.6.2…………………45

疲勞失效

7.6.3………………………46

特殊局部安全系數(shù)

7.6.4……………46

基礎評估的周期性載荷評估

7.6.5…………………46

控制系統(tǒng)

8…………………47

機械系統(tǒng)

9…………………47

電氣系統(tǒng)

10………………47

基礎和下部結構設計

11…………………47

組裝安裝和吊裝

12、………………………48

概述

12.1………………48

計劃

12.2………………49

安裝條件

12.3…………………………49

場址道路

12.4…………………………49

環(huán)境條件

12.5…………………………49

文件

12.6………………49

Ⅱ

GB/T315171—2022/IEC61400-3-12019

.:

接收裝卸和儲存

12.7、…………………50

支撐結構系統(tǒng)

12.8……………………50

海上風力發(fā)電機組組裝

12.9…………50

海上風力發(fā)電機組吊裝

12.10…………50

緊固件和附件

12.11……………………50

起重機卷揚機和起吊設備

12.12、……………………50

調試運行和維護

13、………………………50

概述

13.1………………50

安全運行檢查和維護的設計要求

13.2、………………51

調試說明書

13.3………………………51

概述

13.3.1…………………………51

接通電源

13.3.2……………………52

調試測試

13.3.3……………………52

記錄

13.3.4…………………………52

調試后的工作

13.3.5………………52

運行人員指導手冊

13.4………………52

概述

13.4.1…………………………52

運行維護記錄說明

13.4.2…………52

自動故障關機指南

13.4.3…………53

可靠性降低的指南

13.4.4…………53

工作規(guī)程

13.4.5……………………53

應急計劃

13.4.6……………………53

維護手冊

13.5…………………………54

附錄資料性海上風力發(fā)電機組關鍵設計參數(shù)

A()……………………55

海上風力發(fā)電機組標識

A.1…………55

概述

A.1.1……………55

風輪機艙組件機械設備參數(shù)

A.1.2-()……………55

支撐結構參數(shù)

A.1.3…………………55

風況基于基準期并包含風電場尾流效應若相關

A.1.4(10min,)………………55

海況基于基準期若相關

A.1.5(3h,)……………56

風力發(fā)電機組電網(wǎng)條件

A.1.6………………………56

其他環(huán)境條件

A.2……………………57

運輸?shù)跹b和維護的限制條件

A.3、……………………57

附錄資料性淺水流體力學和破碎波

B()………………58

選擇合適的波浪理論

B.1………………58

不規(guī)則波列的模擬

B.2…………………59

波高分布

B.3……………59

概述

B.3.1……………59

最大波高的模型

B.3.2Goda………………………59

波高分布曲線

B.3.3Battjes-Groenendijk…………61

波和波峰高度分布

B.3.4Forristall…………………64

破碎波

B.4………………65

Ⅲ

GB/T315171—2022/IEC61400-3-12019

.:

參考文獻

B.5……………66

附錄資料性水動力載荷計算導則

C()…………………67

概述

C.1…………………67

方程

C.2Morison………………………68

衍射

C.3…………………68

拍擊和沖擊載荷

C.4……………………69

渦激振動

C.5……………71

概述

C.5.1……………71

橫向渦激振動的臨界流速

C.5.2……………………72

縱向渦激振動的臨界速度

C.5.3……………………73

附屬裝置

C.6……………73

概述

C.6.1……………73

考慮附屬裝置和海生物估算水動力系數(shù)的方法

C.6.2,…………73

計算方法

C.7……………79

概述

C.7.1……………79

顯式方法

C.7.2………………………79

約束波的方法

C.7.3…………………79

參考文獻

C.8……………80

附錄資料性冰載作用下海上風力發(fā)電機組支撐結構的設計建議

D()………………81

引言

D.1…………………81

概述

D.2…………………81

冰厚度的選擇

D.3………………………81

載荷工況

D.4……………82

概述

D.4.1……………82

固定冰蓋中由于溫度波動產(chǎn)生的水平載荷

D.4.2(DLCD1)……82

固定冰蓋中由于水位波動和拱效應產(chǎn)生的水平載荷

D.4.3(DLCD2)…………83

流冰產(chǎn)生的水平載荷和

D.4.4(DLCD3、DLCD4、DLCD7DLCD8)…………83

固定冰蓋產(chǎn)生的豎向載荷

D.4.5(DLCD5)………86

冰脊壓力

D.4.6(DLCD6)…………87

動載荷和

D.4.7(DLCD3、DLCD4、DLCD7DLCD8)…………87

隨機仿真的要求

D.5……………………89

模擬試驗的要求

D.6……………………89

參考文獻

D.7……………90

冰況參考資料

D.8………………………91

附錄資料性海上風力發(fā)電機組的基礎及下部支撐結構設計

E()……93

附錄資料性用于極限強度分析的海洋氣象運行參數(shù)的統(tǒng)計外推

F()………………94

概述

F.1…………………94

運用測定平均風速條件下年重現(xiàn)期的有義波高

F.2IFORM50…………………94

V和H的聯(lián)合分布以及環(huán)境等值線的近似值

F.3s…………………95

海況持續(xù)時間的選擇

F.4………………96

確定中的單個極大波高

F.5SSS……………………97

參考文獻

F.6……………97

Ⅳ

GB/T315171—2022/IEC61400-3-12019

.:

附錄資料性腐蝕防護

G()………………98

概述

G.1………………98

海洋環(huán)境

G.2…………………………98

腐蝕防護注意事項

G.3………………98

腐蝕防護系統(tǒng)支撐結構

G.4-…………99

風輪機艙組件腐蝕防護

G.5-…………99

參考文獻

G.6…………………………99

附錄資料性熱帶氣旋引起的極大波高預測

H()……………………101

概述

H.1………………101

熱帶氣旋影響下的風力發(fā)電場計算

H.2……………101

熱帶氣旋影響下的波浪估計

H.3……………………101

參考文獻

H.4…………………………101

熱帶風暴數(shù)據(jù)庫

H.5…………………102

附錄資料性對熱帶氣旋區(qū)域安全等級調整的建議

I()………………103

概述

I.1………………103

全局堅固性等級標準

I.2……………103

設計載荷工況

I.3……………………103

參考文獻

……………………105

Ⅴ

GB/T315171—2022/IEC61400-3-12019

.:

前言

本文件按照標準化工作導則第部分標準化文件的結構和起草規(guī)則的規(guī)定

GB/T1.1—2020《1:》

起草

。

本文件是的第部分已經(jīng)發(fā)布了以下部分

GB/T315171。GB/T31517:

固定式海上風力發(fā)電機組設計要求

———GB/T31517.1。

本文件代替海上風力發(fā)電機組設計要求與相比除

GB/T31517—2015《》,GB/T31517—2015,

結構調整和編輯性改動外主要技術變化如下

,:

更改了外部條件將海上風力發(fā)電機組場址外部條件評估并入外部條件形成外部條

a)“”,“”“”“

件定義和評估因為海上項目的風力發(fā)電機組支撐結構通常采用特定場址設計見第章

”,(6,

年版的第章第章

20156、12);

更改了設計載荷表以簡化波浪的表現(xiàn)方法也適用于極端海況的情況對載荷計算的導則也

b),,,

進行了相應的修改見年版的

(7.4,20157.4);

更改了載荷安全系數(shù)編寫依據(jù)載荷安全系數(shù)直接按見年版的

c),IEC61400-1:2019(7.5.1,2015

7.5、7.6);

更改了控制系統(tǒng)的一些規(guī)則控制系統(tǒng)與一致見第章年版

d),IEC61400-1:2019(8,2015

的第章

8)。

本文件等同采用風能發(fā)電系統(tǒng)第部分固定式海上風力發(fā)電機組設計

IEC61400-3-1:2019《3-1:

要求

》。

本文件做了下列最小限度的編輯性改動

:

為與現(xiàn)有標準協(xié)調將標準名稱改為固定式海上風力發(fā)電機組設計要求

———,《》;

由于在編制階段第章規(guī)范性文件中引用的處于年的最

———IEC61400-3-1,2IEC61400-12018

終國際標準版草案階段于年月發(fā)布時已于

(FDIS)。IEC61400-3-120194,IEC61400-1

年月發(fā)布因此將本文件中的更正為

20192,61400-1:2018IEC61400-1:2019。

請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利本文件的發(fā)布機構不承擔識別專利的責任

。。

本文件由中國機械工業(yè)聯(lián)合會提出

。

本文件由全國風力發(fā)電標準化技術委員會歸口

(SAC/TC50)。

本文件起草單位中國船舶重工集團海裝風電股份有限公司上海電氣風電集團股份有限公司

:、、

中國電建集團華東勘測設計研究院有限公司中國電力科學研究院有限公司新疆金風科技股份有限公

、、

司中國船舶重工集團天津海上風電工程技術有限公司國華能源投資有限公司北京鑒衡認證中心

、()、、

有限公司中車株洲電力機車研究所有限公司上?？睖y設計研究院有限公司中國質量認證中心中國

、、、、

船級社質量認證公司東方電氣風電股份有限公司中國電建集團中南勘測設計研究院有限公司