GB/T 31517.1-2022固定式海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組設(shè)計(jì)要求

ICS27180

CCSF.11

中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)

GB/T315171—2022/IEC61400-3-12019

.:

代替GB/T31517—2015

固定式海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組設(shè)計(jì)要求

Fixedoffshorewindturbines—Designrequirements

IEC61400-3-12019Windenerenerationsstems—Part3-1Desin

(:,gygy:g

reuirementsforfixedoffshorewindturbinesIDT

q,)

2022-10-12發(fā)布2022-10-12實(shí)施

國家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局發(fā)布

國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)

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(shù)語和定義

3………………2

符號(hào)和縮略語

4……………9

符號(hào)和單位

4.1…………………………9

縮略語

4.2………………10

基本要求

5…………………10

概述

5.1…………………10

設(shè)計(jì)方法

5.2……………11

安全等級(jí)

5.3……………12

質(zhì)量保證

5.4……………12

風(fēng)輪機(jī)艙組件銘牌

5.5-………………12

外部條件定義和評(píng)估

6…………………12

概述

6.1…………………12

風(fēng)力發(fā)電機(jī)組等級(jí)

6.2…………………13

海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組場(chǎng)址外部條件定義

6.3……………13

概述

6.3.1……………13

風(fēng)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(fēng)力發(fā)電機(jī)組場(chǎng)址的外部條件評(píng)估

6.4…………19

概述

6.4.1……………19

海洋氣象數(shù)據(jù)庫

6.4.2………………19

風(fēng)況評(píng)估

6.4.3………………………20

海洋條件評(píng)估

6.4.4…………………21

其他環(huán)境條件評(píng)估

6.4.5……………24

電網(wǎng)條件評(píng)估

6.4.6…………………25

地質(zhì)條件評(píng)估

6.4.7…………………25

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

7…………………26

概述

7.1…………………26

設(shè)計(jì)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(dòng)力載荷

7.3.3…………………26

驅(qū)動(dòng)載荷

7.3.4………………………27

水動(dòng)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(shè)計(jì)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(dòng)

7.4.4(DLC3.1~DLC3.3)……………………35

正常關(guān)機(jī)

7.4.5(DLC4.1~DLC4.2)………………35

緊急停機(jī)

7.4.6(DLC5.1)…………36

停機(jī)停止或空轉(zhuǎn)

7.4.7()(DLC6.1~DLC6.4)……………………36

停機(jī)兼有故障

7.4.8(DLC7.1~DLC7.2)…………37

運(yùn)輸安裝維護(hù)和維修

7.4.9、、(DLC8.1~DLC8.4)………………37

海冰湖冰設(shè)計(jì)載荷工況

7.4.10/……………………40

載荷和載荷效應(yīng)計(jì)算

7.5………………41

概述

7.5.1……………41

水動(dòng)力載荷的相關(guān)性

7.5.2…………41

水動(dòng)力載荷的計(jì)算

7.5.3……………41

海冰湖冰載荷計(jì)算

7.5.4/…………41

支撐結(jié)構(gòu)響應(yīng)評(píng)估的整體阻尼評(píng)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(qiáng)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(chǔ)評(píng)估的周期性載荷評(píng)估

7.6.5…………………46

控制系統(tǒng)

8…………………47

機(jī)械系統(tǒng)

9…………………47

電氣系統(tǒng)

10………………47

基礎(chǔ)和下部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

11…………………47

組裝安裝和吊裝

12、………………………48

概述

12.1………………48

計(jì)劃

12.2………………49

安裝條件

12.3…………………………49

場(chǎng)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(chǔ)存

12.7、…………………50

支撐結(jié)構(gòu)系統(tǒng)

12.8……………………50

海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組組裝

12.9…………50

海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組吊裝

12.10…………50

緊固件和附件

12.11……………………50

起重機(jī)卷揚(yáng)機(jī)和起吊設(shè)備

12.12、……………………50

調(diào)試運(yùn)行和維護(hù)

13、………………………50

概述

13.1………………50

安全運(yùn)行檢查和維護(hù)的設(shè)計(jì)要求

13.2、………………51

調(diào)試說明書

13.3………………………51

概述

13.3.1…………………………51

接通電源

13.3.2……………………52

調(diào)試測(cè)試

13.3.3……………………52

記錄

13.3.4…………………………52

調(diào)試后的工作

13.3.5………………52

運(yùn)行人員指導(dǎo)手冊(cè)

13.4………………52

概述

13.4.1…………………………52

運(yùn)行維護(hù)記錄說明

13.4.2…………52

自動(dòng)故障關(guān)機(jī)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(yīng)急計(jì)劃

13.4.6……………………53

維護(hù)手冊(cè)

13.5…………………………54

附錄資料性海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組關(guān)鍵設(shè)計(jì)參數(shù)

A()……………………55

海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組標(biāo)識(shí)

A.1…………55

概述

A.1.1……………55

風(fēng)輪機(jī)艙組件機(jī)械設(shè)備參數(shù)

A.1.2-()……………55

支撐結(jié)構(gòu)參數(shù)

A.1.3…………………55

風(fēng)況基于基準(zhǔn)期并包含風(fēng)電場(chǎng)尾流效應(yīng)若相關(guān)

A.1.4(10min,)………………55

海況基于基準(zhǔn)期若相關(guān)

A.1.5(3h,)……………56

風(fēng)力發(fā)電機(jī)組電網(wǎng)條件

A.1.6………………………56

其他環(huán)境條件

A.2……………………57

運(yùn)輸?shù)跹b和維護(hù)的限制條件

A.3、……………………57

附錄資料性淺水流體力學(xué)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(xiàn)

B.5……………66

附錄資料性水動(dòng)力載荷計(jì)算導(dǎo)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(dòng)

C.5……………71

概述

C.5.1……………71

橫向渦激振動(dòng)的臨界流速

C.5.2……………………72

縱向渦激振動(dòng)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(dòng)力系數(shù)的方法

C.6.2,…………73

計(jì)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(xiàn)

C.8……………80

附錄資料性冰載作用下海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組支撐結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)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(dòng)產(chǎn)生的水平載荷

D.4.2(DLCD1)……82

固定冰蓋中由于水位波動(dòng)和拱效應(yīng)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(dòng)載荷和

D.4.7(DLCD3、DLCD4、DLCD7DLCD8)…………87

隨機(jī)仿真的要求

D.5……………………89

模擬試驗(yàn)的要求

D.6……………………89

參考文獻(xiàn)

D.7……………90

冰況參考資料

D.8………………………91

附錄資料性海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的基礎(chǔ)及下部支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

E()……93

附錄資料性用于極限強(qiáng)度分析的海洋氣象運(yùn)行參數(shù)的統(tǒng)計(jì)外推

F()………………94

概述

F.1…………………94

運(yùn)用測(cè)定平均風(fēng)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(shí)間的選擇

F.4………………96

確定中的單個(gè)極大波高

F.5SSS……………………97

參考文獻(xiàn)

F.6……………97

Ⅳ

GB/T315171—2022/IEC61400-3-12019

.:

附錄資料性腐蝕防護(hù)

G()………………98

概述

G.1………………98

海洋環(huán)境

G.2…………………………98

腐蝕防護(hù)注意事項(xiàng)

G.3………………98

腐蝕防護(hù)系統(tǒng)支撐結(jié)構(gòu)

G.4-…………99

風(fēng)輪機(jī)艙組件腐蝕防護(hù)

G.5-…………99

參考文獻(xiàn)

G.6…………………………99

附錄資料性熱帶氣旋引起的極大波高預(yù)測(cè)

H()……………………101

概述

H.1………………101

熱帶氣旋影響下的風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)計(jì)算

H.2……………101

熱帶氣旋影響下的波浪估計(jì)

H.3……………………101

參考文獻(xiàn)

H.4…………………………101

熱帶風(fēng)暴數(shù)據(jù)庫

H.5…………………102

附錄資料性對(duì)熱帶氣旋區(qū)域安全等級(jí)調(diào)整的建議

I()………………103

概述

I.1………………103

全局堅(jiān)固性等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

I.2……………103

設(shè)計(jì)載荷工況

I.3……………………103

參考文獻(xiàn)

……………………105

Ⅴ

GB/T315171—2022/IEC61400-3-12019

.:

前言

本文件按照標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第部分標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)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(fēng)力發(fā)電機(jī)組設(shè)計(jì)要求

———GB/T31517.1。

本文件代替海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組設(shè)計(jì)要求與相比除

GB/T31517—2015《》,GB/T31517—2015,

結(jié)構(gòu)調(diào)整和編輯性改動(dòng)外主要技術(shù)變化如下

,:

更改了外部條件將海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組場(chǎng)址外部條件評(píng)估并入外部條件形成外部條

a)“”,“”“”“

件定義和評(píng)估因?yàn)楹Ｉ享?xiàng)目的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組支撐結(jié)構(gòu)通常采用特定場(chǎng)址設(shè)計(jì)見第章

”,(6,

年版的第章第章

20156、12);

更改了設(shè)計(jì)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(duì)載荷計(jì)算的導(dǎo)則也

b),,,

進(jìn)行了相應(yīng)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(fēng)能發(fā)電系統(tǒng)第部分固定式海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組設(shè)計(jì)

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(dòng)

:

為與現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)將標(biāo)準(zhǔn)名稱改為固定式海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組設(shè)計(jì)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(biāo)準(zhǔn)版草案階段于年月發(fā)布時(shí)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(qǐng)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(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專利的責(zé)任

。。

本文件由中國機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)提出

。

本文件由全國風(fēng)力發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)歸口

(SAC/TC50)。

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

:、、

中國電建集團(tuán)華東勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司中國電力科學(xué)研究院有限公司新疆金風(fēng)科技股份有限公

、、

司中國船舶重工集團(tuán)天津海上風(fēng)電工程技術(shù)有限公司國華能源投資有限公司北京鑒衡認(rèn)證中心

、()、、

有限公司中車株洲電力機(jī)車研究所有限公司上?？睖y(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司中國質(zhì)量認(rèn)證中心中國

、、、、

船級(jí)社質(zhì)量認(rèn)證公司東方電氣風(fēng)電股份有限公司中國電建集團(tuán)中南勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司