ICS27180

CCSF.11

中华人民共和国国家标准

GB/T184511—2022/IEC61400-12019

.:

代替GB/T184511—2012

.

风力发电机组设计要求

Windenergygenerationsystems—Designrequirements

IEC61400-12019Windenerenerationsstems—

(:,gygy

Part1DesinreuirementsIDT

:gq,)

2022-10-12发布2022-10-12实施

国家市场监督管理总局发布

国家标准化管理委员会

GB/T184511—2022/IEC61400-12019

.:

目次

前言

…………………………Ⅴ

引言

…………………………Ⅵ

范围

1………………………1

规范性引用文件

2…………………………1

术语和定义

3………………3

符号和缩略语

4……………11

符号

4.1…………………11

缩略语

4.2………………14

基本要求

5…………………14

概述

5.1…………………14

设计方法

5.2……………14

安全等级

5.3……………15

质量保证

5.4……………15

风力发电机组铭牌

5.5…………………15

外部条件

6…………………15

概述

6.1…………………15

风力发电机组等级

6.2…………………16

风况

6.3…………………17

其他环境条件

6.4………………………23

电网条件

6.5……………25

结构设计

7…………………25

概述

7.1…………………25

设计方法

7.2……………25

载荷

7.3…………………25

设计状态和载荷工况

7.4………………26

载荷计算

7.5……………32

极限状态分析

7.6………………………33

控制系统

8…………………39

概述

8.1…………………39

控制功能

8.2……………39

保护功能

8.3……………39

控制系统失效分析

8.4…………………40

手动操作

8.5……………40

紧急停机按钮功能

8.6…………………41

手动自动和远程重启

8.7、……………41

制动系统

8.8……………41

Ⅰ

GB/T184511—2022/IEC61400-12019

.:

机械系统

9…………………42

概述

9.1…………………42

装配错误

9.2……………42

液压或气动系统

9.3……………………42

主齿轮箱

9.4……………42

偏航系统

9.5……………43

变桨系统

9.6……………43

机械制动器的保护功能

9.7……………43

滚动轴承

9.8……………43

电气系统

10………………44

概述

10.1………………44

电气系统的通用要求

10.2……………44

内部环境条件

10.3……………………44

保护装置

10.4…………………………45

断电装置

10.5…………………………45

接地系统

10.6…………………………46

雷电防护

10.7…………………………46

电缆

10.8………………46

自激励

10.9……………46

雷电电磁脉冲防护

10.10………………46

电能质量

10.11…………………………47

电磁兼容性

10.12………………………47

电力电子变换系统和设备

10.13………………………47

扭缆垂环

10.14/………………………47

滑环

10.15………………47

垂直输电导体和部件

10.16……………47

电机驱动器和变频器

10.17……………48

电气机械

10.18…………………………48

电力变压器

10.19………………………48

低压开关装置和控制装置

10.20………………………48

高压开关设备

10.21……………………48

轮毂

10.22………………49

特定场址条件下风力发电机组评估

11…………………49

概述

11.1………………49

场址地形复杂性评估及其对湍流的影响

11.2………49

评估所需的风况条件

11.3……………53

邻近风力发电机组尾流影响评估

11.4………………54

其他环境条件评估

11.5………………55

地震条件评估

11.6……………………55

电网条件评估

11.7……………………55

地质条件评估

11.8……………………56

根据风况数据评估结构完整性

11.9…………………56

Ⅱ

GB/T184511—2022/IEC61400-12019

.:

根据特定场址条件载荷计算的结构完整性评估

11.10………………58

组装安装和吊装

12、………………………58

概述

12.1………………58

计划

12.2………………59

安装条件

12.3…………………………59

现场道路

12.4…………………………59

环境条件

12.5…………………………59

文件

12.6………………59

接收装卸和存放

12.7、…………………59

基础地锚系统

12.8/……………………60

风力发电机组组装

12.9………………60

风力发电机组吊装

12.10………………60

紧固件和附件

12.11……………………60

吊车起重机和提升设备

12.12、………………………60

调试运行和维护

13、………………………60

概述

13.1………………60

安全运行检查和维护的设计要求

13.2、………………60

调试说明

13.3…………………………61

运行人员指导手册

13.4………………62

维护手册

13.5…………………………63

寒冷气候

14………………64

概述

14.1………………64

低温和结冰气候

14.2…………………64

寒冷气候的外部条件

14.3……………64

结构设计

14.4…………………………64

设计状态和载荷工况

14.5……………64

控制系统

14.6…………………………65

机械系统

14.7…………………………65

电气系统

14.8…………………………66

附录规范性外部条件设计参数

A()……………………67

附录资料性级风力发电机组的设计载荷工况或场地适应性评估

B()S……………70

附录资料性湍流模型

C()………………74

附录资料性地震载荷评估

D()…………78

附录资料性尾流及风电场湍流

E()……………………82

附录资料性基于测量相关预测方法的风力发电机组场址风分布预测

F()--(MCP)………………88

附录资料性用于极限强度分析的载荷统计外推法

G()………………90

附件资料性基于准则和载荷外推法的疲劳分析

H()Miner………97

附录资料性同期载荷

I()………………100

附录资料性用蒙特卡洛仿真法预测热带气旋的极端风速

J()………102

附录资料性结构材料安全系数的校准及试验辅助结构设计

K()…………………106

附录资料性寒冷气候结冰气候的影响与评估

L():…………………117

Ⅲ

GB/T184511—2022/IEC61400-12019

.:

附录资料性中型风力发电机组

M()…………………122

附录资料性与所有部分有一致性对应关系的我国文件

NA()IEC60034()………125

参考文献

……………………127

Ⅳ

GB/T184511—2022/IEC61400-12019

.:

前言

本文件按照标准化工作导则第部分标准化文件的结构和起草规则的规定

GB/T1.1—2020《1:》

起草

。

本文件是风力发电机组的第部分已经发布了以下部分

GB/T18451《》1。GB/T18451:

风力发电机组设计要求

———GB/T18451.1;

风力发电机组功率特性测试

———GB/T18451.2。

本文件代替风力发电机组设计要求与相比除结

GB/T18451.1—2012《》,GB/T18451.1—2012,

构调整和编辑性改动外主要技术变化如下

,:

增加了部分术语和定义见

———(3.9、3.29、3.36、3.39、3.45、3.49、3.50、3.52);

删除了部分术语和定义见年版的

———(20123.27、3.36、3.65);

更改了风力发电机组等级定义的风速表示方法I定义见年版的

———、ref(6.2,20126.2);

增加了V风力发电机组等级见

———ref,T、A+(6.2);

增加了湍流风模型应满足模型要求见

———Kaimal(6.3.1);

增加了湍流标准差的威布尔分布计算方式见

———(6.3.2.3);

更改了设计载荷工况见年版的

———(7.4,20127.4);

更改了分项安全系数见年版的

———(7.6,20127.6);

更改了控制系统见第章年版的第章

———(8,20128);

更改了主齿轮箱见年版的

———(9.4,20129.4);

更改了电气系统见第章年版的第章

———(10,201210);

更改了特定场址条件下风力发电机组评估见第章年版的第章

———(11,201211);

增加了寒冷气候见第章

———(14)。

本文件等同采用风力发电机组第部分设计要求

IEC61400-1:2019《1:》。

本文件做了下列最小限度的编辑性改动

:

为与现有标准协调将标准名称改为风力发电机组设计要求

———,《》;

增加了资料性附录与所有部分有一致性对应关系的我国文件

———NA“IEC60034()”。

本文件由中国机械工业联合会提出

。

本文件由全国风力发电标准化技术委员会归口

(SAC/TC50)。

本文件主要起草单位北京鉴衡认证中心有限公司中国农业机械化科学研究院呼和浩特分院有限

:、

公司新疆金风科技股份有限公司国电联合动力技术有限公司明阳智慧能源集团股份公司远景能源

、、、、

有限公司国华能源投资有限公司浙江运达风电股份有限公司中车株洲电力机车研究所有限公司

、、、、

中国船舶重工集团海装风电股份有限公司东方电气风电股份有限公司哈电风能有限公司上海电气

、、、

风电集团股份有限公司中国电力科学研究院有限公司株洲时代新材料科技股份有限公司中材科技

、、、

风电叶片股份有限公司

。

本文件主要起草人王丹丹王建平任君俞黎萍褚景春邹荔兵朱宏栋高辉蔡继峰罗勇水

:、、、、、、、、、、

巫发明宫伟尹景勋宋晓萍徐诗婧杨洪源蒋红武付德义冯学斌丁惢

、、、、、、、、、。

本文件及其所代替文件的历次版本发布情况为

:

年首次发布为

———2001GB18451.1—2001;

年第一次修订本次为第二次修订

———2012,。

Ⅴ

GB/T184511—2022/IEC61400-12019

.:

引言

本文件概述了风力发电机组的最低设计要求但不是完整的设计规范或指导手册

,。

经过适当论证后如果变更本文件某条款的要求不会危及风力发电机组安全那么就可以变更此条

,,

款但该规定不适用于第章中外部条件的分类和相关定义符合本文件的要求并不能解除任何个

。6。,

人组织或团体遵守其他适用标准或法规的责任本文件没有给出海上风力发电机组的要求特别是支

、。,

撑结构对于海上风电设施可参考系列标准确立了风力发电机组的最低

。,IEC61400-3。GB/T18451

设计要求及结构设计涉及控制和保护功能内部电气系统机械系统和支撑结构等由设计要求和功率

,、、,

特性测试两个部分组成

。

风力发电机组设计要求目的在于提供统一的设计要求以保证风力发电

———GB/T18451.1。,

机组设计的规范性防止各种危险对风力发电机组造成损坏

,。

风力发电机组功率特性测试目的在于明确风力发电机组功率特性测试

———GB/T18451.2。

要求和方法以验证按照第部分进行设计的风力发电机组的发电性能

,1。

Ⅵ

GB/T184511—2022/IEC61400-12019

.:

风力发电机组设计要求

1范围

本文件规定了确保风力发电机组结构完整性的必要设计要求其目的是在风力发电机组的预期寿

。

命期间提供适当的防护等级以防止各种危险对风力发电机组造成损坏

,,。

本文件涉及风力发电机组的各子系统如控制和保护功能内部电气系统机械系统和支撑结构

,、、。

本文件适用于所有容量的风力发电机组对于小型风力发电机组可参考

。IEC61400-2。

对海上风力发电机组的设施提出了额外的要求

IEC61400-3-1。

本文件可与第章提到的标准一起使用

2IEC、ISO。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款其中注日期的引用文

。,

件仅该日期对应的版本适用于本文件不注日期的引用文件其最新版本包括所有的修改单适用于

,;,()

本文件

。

滚动轴承额定静载荷

ISO76