內容簡介
《海上風力發電技術》介紹了海上風力發電技術的基礎知識和技術，對比分析了開發海上風電的優勢，重點剖析了海上風電開發的制約因素。針對海上風力機常見的鹽霧腐蝕、颱風破壞等自然環境影響，提出了對風力機加強設計的解決思路和措施，具體分析了基礎的設計形式和施工方法，對海上風力機提出了進行發電能力最佳化、可靠性設計及可維護性設計的系統解決方案，詳細介紹了海上風力機的相關標準及認證。目錄
第1章海上風資源與海上風力發電發展現狀1.1海上風能與風電開發
1.1.1海上風能的特點
1.1.2海上風力發電機組的發展現狀
1.1.3海上風力發電機組應具備的特點
1.2歐洲海上風力發電發展現狀
1.2.1歐洲海上風電技術的發展回顧
1.2.2歐洲目前和近期開發的海上項目
1.2.3歐洲開發海上風電的潛力
1.2.4歐洲發展海上風電的經驗
1.3中國海上風力發電發展現狀
1.3.1中國發展海上風電的自然環境
1.3.2中國風電場的發展現狀
1.3.3中國海上風電發展面臨的問題
1.3.4中國發展海上風電的對策
第2章海上風電開發的優劣勢分析
2.1海上風電場建設
2.1.1海上風電場選址原則
2.1.2海上風電場的配置
2.1.3海上風電場的成本
2.2海上風電開發的優勢
2.2.1高質量的海上風資源
2.2.2更多可以借鑑的經驗
2.3海上風電開發面臨的制約因素
2.3.1鹽霧腐蝕對風力機的影響
2.3.2颱風的影響
2.3.3海浪的載荷
2.3.4撞擊的風險
2.3.5海上風電場建設的困難
2.3.6運行與維護
第3章海上風力機區別於陸上風力機的特殊性
3.1海上風力機技術路線選擇
3.1.1風力機故障分析
3.1.2主要的技術路線
3.2風力機基礎多樣化設計
3.2.1基礎設計條件要求
3.2.2常見的基礎形式
3.2.3幾種基礎方案比較
3.2.4基礎設計流程
3.3基礎的施工
3.3.1重力式基礎施工
3.3.2單樁式基礎施工
3.3.3三腳架式基礎施工
3.3.4導管架式基礎施工
3.3.5群樁基礎施工
3.4風力機防腐密封設計
3.4.1主要的防腐蝕措施
3.4.2海上風力機防腐措施
3.4.3海上風力機密封措施
3.4.4密封圈性能比較
3.5風力機基礎防撞擊設計
第4章海上風力機防颱風加強設計與應對策略
4.1颱風破壞的分析
4.1.1颱風的形成
4.1.2颱風的分布規律
4.1.3颱風浪的形成和傳播
4.1.4颱風的主要特點及其對海上風力機的影響
4.1.5颱風破壞的原因分析
4.1.6颱風影響等級劃分三維坐標體系
4.1.7抗颱風加強設計總體思路
4.2傳動鏈增強設計
4.3機艙罩的加強設計
4.3.1加強機艙罩連線部位
4.3.2艙內設定鋼板加強筋
4.4風速風向儀選取
4.4.1災難性氣候對風電機組的破壞
4.4.2測風儀的分類及特點
4.4.3風力機風向儀的故障原因及設計原則
4.5測風儀應急預案
4.6颱風期間控制策略
4.7質量阻尼器減振設計
4.7.1阻尼器的分類
4.7.2結構上使用阻尼器的特點
4.7.3阻尼器的安置形式
4.7.4海上風力機使用阻尼器的作用
第5章海上風力機發電能力最佳化設計
5.1風力機轉速的最佳化
5.1.1控制過程概述
5.1.2控制目標
5.1.3控制策略分析
5.2最佳化模型因數分析
5.3最佳化設計流程
第6章海上風力機可靠性設計
6.1機械部件裕度設計
6.2緊固連線件防松防鏽
6.2.1緊固連線件總體設計原則
6.2.2緊固連線件鬆動的原因
6.2.3防松設計基本原則
6.2.4防松措施
6.2.5防鏽
6.3電氣系統冗餘設計
6.4電氣元件降額設計
6.5電控櫃體設計
6.5.1變槳系統運行環境及影響
6.5.2變槳櫃設計原則及措施
6.5.3海上環境對控制系統的影響
6.5.4主控櫃設計原則及措施
6.6發電機冷卻方式
6.6.1冷卻系統的結構和組成
6.6.2冷卻系統的防護
6.6.3兩種方式維護及運行對比
6.7變流器可靠性增強設計
6.7.1環境要求
6.7.2可靠性影響因素
6.7.3可靠度分配
6.7.4可靠性增強措施
第7章海上風力機的維護與可維護性設計
7.1海上風力機的維護
7.1.1安全
7.1.2葉片的維修保養
7.1.3輪轂的維修保養
7.1.4變槳軸承的維修保養
7.1.5變槳電機的維修保養
7.1.6變槳減速機與變槳小齒輪的維修保養
7.1.7變槳控制櫃的維修保養
7.1.8主軸及主軸承的維修保養
7.1.9增速箱的維修保養
7.1.10高速軸剎車的維修保養
7.1.11高速軸聯軸器的維修保養
7.1.12發電機的維修保養
7.1.13機艙底架的維修保養
7.1.14偏航系統的維修保養
7.1.15塔簡的維修保養
7.1.16機艙罩與導流罩的維修保養
7.1.17機組的非正常狀態處理及復位方法
7.1.18廢品處理
7.2可維護的風力機結構設計
7.2.1拆卸中存在的主要問題
7.2.2可維護性結構設計準則
7.2.3可維護性結構設計流程
7.2.4結構設計
7.3大部件維護專用吊裝設備
7.4維修用工裝設計
7.5大部件維修工藝流程
第8章海上風力機標準及認證
8.1海上風力機各種標準的對比
8.1.1lEC61400-3.
8.1.2GL海上風電指南
8.1.3丹麥建議書
8.1.4DNV-OS-J101
8.1.5lFCWT01
……
第9章海上風電開發與風力機製造技術發展趨勢
附錄風電專業術語漢英對照
參考文獻
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前言
隨著東海大橋海上風電場的建成並投入使用，中國拉開了開發海上風電資源的序幕。我國海洋面積遼闊，海上風資源豐富，可利用的風資源是陸地的3倍，高達700GW。加之我國政府出台了大量優惠措施支持海上風電發展，各大電力公司紛紛規劃建設大型海上風電場，同時各大風力機設備供應商積極研發大功率風力發電機組來推動海上風電事業的發展。然而，海洋比陸地的環境複雜，我國在風電領域尤其是海上風電領域的技術比較薄弱，缺少相應的海上風電技術圖書成為海上風電發展的限制之一。因此，我們在研究海上風力發電技術和實施海上風力發電項目的基礎上編寫了此書，以期成為海上風電發展的指導書，能對從事海上風電開發的工程設計人員有一定的幫助。
本書分為9章，全面介紹了海上風力發電技術。
第1章主要分析海上風能的特點、歐洲及中國海上風力發電發展現狀。通過分析海上風能特點和探討歐洲海上風電開發的歷史和經驗，剖析我國海上風力發電的現狀，對我國的海上風力發電提出了新的對策。
第2章主要介紹海上風電開發的優勢和海上風電開發面臨的制約因素。重點分析開發海上風電需要解決的重大課題，介紹鹽霧腐蝕、颱風、撞擊對海上風力機的影響，突出海上風電場建設、運行和維護的艱巨性。
第3章是在綜合海上風力機運行環境的基礎上，針對海上風電開發的制約因素，從海上風力機技術路線選擇、風力機基礎多樣化設計、風力機防腐密封設計、風力機基礎防撞擊設計四方面介紹海上風力機的設計方法。
第4章主要分析颱風的破壞機理及相應的海上風力機抗颱風設計手段，提出的解決方案將對我國海上風力機的設計思路產生重要影響。
第5章主要分析海上風力機最佳化設計的方法和設計流程。
第6章主要介紹海上風力機的可靠性設計，從機械部件裕度設計、緊固連線件防松防鏽、電氣系統冗餘設計、電氣元件降額設計、電控櫃體設計、發電機冷卻方式、變流器可靠性增強設計等方面進行了詳細介紹。
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