海上风力发电机组设计

第1章海上风能与海上风力发电发展现状1.1海上风能与风电开发1.1.1海上风能的特点1.1.2海上风力发电机组的发展现状1.1.3海上风力发电机组应具备的特点1.2欧洲海上风力发电发展现状1.2.1欧洲海上风电技术的发展回顾1.2.2欧洲目前和近期开发的海上项目1.2.3欧洲开发海上风电的潜力1.2.4欧洲发展海上风电的经验1.3中国海上风力发电发展现状1.3.1中国发展海上风电的自然环境1.3.2中国风电场的发展现状1.3.3中国海上风电发展面临的问题1.3.4中国发展海上风电的对策第2章海上风电开发的优劣势分析2.1海上风电场建设2.1.1海上风电场选址原则2.1.2海上风电场的配置2.1.3海上风电场的成本2.2海上风电开发的优势2.2.1高质量的海上风资源2.2.2更多可以借鉴的经验2.3海上风电开发面临的制约因素2.3.1盐雾腐蚀对风力机的影响2.3.2台风的影响2.3.3海浪的载荷2.3.4撞击的风险2.3.5海上风电场建设的困难2.3.6运行与维护第3章海上风力机区别于陆上风力机的特殊性3.1海上风力机技术路线选择3.1.1风力机故障分析3.1.2主要的技术路线3.2风力机基础多样化设计3.2.1基础设计条件要求3.2.2常见的基础形式3.2.3几种基础方案比较3.2.4基础设计流程3.3基础的施工3.3.1重力式基础施工3.3.2单桩式基础施工3.3.3三脚架式基础施工3.3.4导管架式基础施工3.3.5群桩基础施工3.4风力机防腐密封设计3.4.1主要的防腐蚀措施3.4.2海上风力机防腐措施3.4.3海上风力机密封措施3.4.4密封圈性能比较3.5风力机基础防撞击设计第4章海上风力机防腐蚀系统设计4.1防腐涂装4.1.1铸造件4.1.2锻造件4.1.3焊接件4.1.4高强螺栓联结件4.1.5风力机基础4.2加强密封4.2.1机舱罩和导流罩4.2.2齿轮箱4.2.3主轴承和回转支承4.2.4发电机4.3耐腐蚀材料应用4.3.1增速箱辅配件4.3.2发电机辅配件4.3.3液压站4.3.4集中润滑系统4.3.5非高强螺栓联结件4.4电气柜系统防腐4.4.1变桨柜4.4.2主控柜4.4.3变流器4.5防腐防锈工艺4.5.1涂料防腐工艺4.5.2防锈油防锈工艺4.5.3润滑脂防锈工艺4.5.4达克罗涂层及镀锌层修补工艺4.5.5工艺螺纹孔防护第5章防台风加强设计与应对策略5.1台风破坏的分析5.1.1台风的形成5.1.2台风的分布规律5.1.3台风浪的形成和传播5.1.4台风的主要特点及其对海上风力机的影响5.1.5台风破坏的原因分析5.1.6台风影响等级划分三维坐标体系5.1.7抗台风加强设计总体思路5.2传动链增强设计5.3机舱罩的加强设计5.3.1加强机舱罩连接部位5.3.2舱内设置钢板加强筋5.4风速风向仪选取5.4.1灾难性气候对风电机组的破坏5.4.2测风仪的分类及特点5.4.3风力机风向仪的故障原因及设计原则5.5测风仪应急预案5.6台风期间控制策略5.7质量阻尼器减振设计5.7.1阻尼器的分类5.7.2结构上使用阻尼器的特点5.7.3阻尼器的安置形式5.7.4海上风力机使用阻尼器的作用5.8海上风力机抗台风控制策略第6章海上风力机发电能力优化设计6.1风力机转速的优化6.1.1控制过程概述6.1.2控制目标6.1.3控制策略分析6.2优化模型因数分析6.3优化设计流程第7章海上风力机可靠性设计7.1机械部件裕度设计7.2紧固连接件防松防锈7.2.1紧固连接件总体设计原则7.2.2紧固连接件松动的原因7.2.3防松设计基本原则7.2.4防松措施7.2.5防锈7.3电气系统冗余设计7.4电气元件降额设计7.5电控柜体设计7.5.1变桨系统运行环境及影响7.5.2变桨柜设计原则及措施7.5.3海上环境对控制系统的影响7.5.4主控柜设计原则及措施7.6发电机冷却方式7.6.1冷却系统的结构和组成7.6.2冷却系统的防护7.6.3两种方式维护及运行对比7.7变流器可靠性增强设计7.7.1环境要求7.7.2可靠性影响因素7.7.3可靠度分配7.7.4可靠性增强措施第8章海上风力机的维护与可维护性设计8.1海上风力机的维护8.1.1安全8.1.2叶片的维修保养8.1.3轮毂的维修保养8.1.4变桨轴承的维修保养8.1.5变桨电机的维修保养8.1.6变桨减速机与变桨小齿轮的维修保养8.1.7变桨控制柜的维修保养8.1.8主轴及主轴承的维修保养8.1.9增速箱的维修保养8.1.10高速轴刹车的维修保养8.1.11高速轴联轴器的维修保养8.1.12发电机的维修保养8.1.13机舱底架的维修保养8.1.14偏航系统的维修保养8.1.15塔筒的维修保养8.1.16机舱罩与导流罩的维修保养8.1.17机组的非正常状态处理及复位方法8.1.18废品处理8.2可维护的风力机结构设计8.2.1拆卸中存在的主要问题8.2.2可维护性结构设计准则8.2.3可维护性结构设计流程8.2.4结构设计8.3大部件维护专用吊装设备8.4大部件维修工艺流程第9章海上风力机标准及认证9.1海上风力机各种标准的对比9.1.1IEC 614009.1.2GL海上风电指南9.1.3丹麦建议书9.1.4DNVOSJ109.1.5IEC WT09.1.6GL指南和IEC标准对风力机载荷的对比9.2海上风力机标准与陆上风力机标准的比较9.2.1陆上风力机标准9.2.2海上风力机标准9.3海上风力机认证9.3.1型式认证9.3.2项目认证第10章海上风电开发与风力机制造技术发展趋势10.1海上风电场建设与风电开发利用的发展趋势10.2海上风力机制造技术展望10.2.1机组功率趋向大型化10.2.2碳纤维叶片10.2.3高翼尖速度10.2.4高压直流（HVDC）技术和机组无功功率输出可控技术10.2.5单位扫掠面积的成本曲线降低10.2.6智能电网附录风电专业术语汉英对照参考文献

本书介绍了海上风力发电机组设计的基本知识和技术，对比分析了开发海上风电的优劣势，重点剖析了海上风电开发的六大制约因素。在此基础上，提出了海上风力机的设计原则和系统解决方案、详细阐述了海上风力机的技术路线对比、风力机基础设计与施工、防腐蚀与密封设计、防台风设计、可靠性设计、发电能力优化设计及可维护性设计的解决思路和设计方法。此外，简要介绍了海上风力机的相关标准和认证，最后对未来海上风电开发与风力机设计技术的发展趋势加以展望。本书适合从事海上风电领域，尤其是海上风力机设计与开发的工程师和技术人员阅读参考，也适合作为高等学校相关专业通用教材，对想要了解海上风力发电的读者也是一本很好的科普读物。