1、 北京鉴衡认证中心c海上风电设备检测认证方法探讨北京鉴衡认证中心北京鉴衡认证中心 2014年年 12月月 北京鉴衡认证中心c一一背景介绍背景介绍二二海上海上风电设备认证标准介绍风电设备认证标准介绍三三标准现状分析标准现状分析四四海上风电海上风电检测检测认证方法研究认证方法研究五五总结总结主要内容主要内容 北京鉴衡认证中心c一、背景介绍一、背景介绍近海资源丰富近海资源丰富，海上风电发展难度大，海上风电发展难度大,迫切需求开展海上风电机组认证迫切需求开展海上风电机组认证 北京鉴衡认证中心c二、海上风电认证标准二、海上风电认证标准-IEC-IEC系列系列2.1 IEC型式认证 设计评估：检查风电机组
2、是否按照设计条件、检查风电机组是否按照设计条件、指定标准以及其他要求进行设计；指定标准以及其他要求进行设计；制造评估：质量管理体系评估和制造检查；质量管理体系评估和制造检查；型式试验：功率特性测试、载荷测试、安全与功率特性测试、载荷测试、安全与功能试验、叶片测试以及其他测试等。功能试验、叶片测试以及其他测试等。北京鉴衡认证中心c二、海上风电认证标准二、海上风电认证标准-IEC-IEC系列系列2.1 IEC型式认证 设计评估：检查风电机组是否按照设计条件、检查风电机组是否按照设计条件、指定标准以及其他要求进行设计；指定标准以及其他要求进行设计；制造评估：质量管理体系评估和制造检查；质量管理体系评
3、估和制造检查；型式试验：功率特性测试、载荷测试、安全与功率特性测试、载荷测试、安全与功能试验、叶片测试以及其他测试等。功能试验、叶片测试以及其他测试等。北京鉴衡认证中心c二、海上风电认证标准二、海上风电认证标准-IEC-IEC系列系列2.1 IEC型式认证 设计评估：检查风电机组是否按照设计条件、指定标准以及其他要求进行设计；制造评估：质量管理体系评估和制造检查；型式试验：功率特性测试、载荷测试、安全与功能试验、叶片测试以及其他测试等。北京鉴衡认证中心c2.2 IEC项目认证 场址评估：对项目的环境条件进行评估 机组特定场址评估：对每台机组的适应性进行评估 基础设计评估 制造、运输、安装和试运
4、行监督等 其他：电缆、升压站等二、海上风电认证标准二、海上风电认证标准-IEC-IEC系列系列 北京鉴衡认证中心c2.2 GL型式认证二、海上风电认证标准二、海上风电认证标准-GL-GL系列系列Guideline Guideline for the Certification of Offshore Wind Turbines Edition for the Certification of Offshore Wind Turbines Edition 20122012 北京鉴衡认证中心c2.2 GL项目认证二、海上风电认证标准二、海上风电认证标准-GL-GL系列系列 北京鉴衡认证中心c3.1
5、 评价对象 IEC体系和GL体系保持一致 目前认证以型式认证为主，进行重点分析三三、海上风电认证标准、海上风电认证标准-分析分析 北京鉴衡认证中心c3.1 评价对象 IEC体系和GL体系保持一致 目前认证以型式认证为主，进行重点分析三三、海上风电认证标准、海上风电认证标准-分析分析 北京鉴衡认证中心c3.2 型式认证内容 认证模块两大体系一致，但都没有很好的考虑海上风电开发的实际情况，在实施上存在一定的困难。三三、海上风电认证标准分析、海上风电认证标准分析 北京鉴衡认证中心c3.3 设计评估三三、海上风电认证标准分析、海上风电认证标准分析海上风电机组设计受海况条件和基础形式影响较大。在设计阶段
6、，通常并不明确机组的安装场址，无法确定海况参数和基础，而标准中仅给出描述海况的特征参数，未给出具体的参数值。机组机组加基础加基础（无海况）（无海况）塔底弯矩塔底弯矩MxyMxy降低降低6.94%6.94%机组加基础加机组加基础加海况海况塔底推力塔底推力FxFx提高提高11.2%11.2%来源某来源某6MW海上机组海上机组有义波高有义波高（m）潮汐水位潮汐水位（m）洋流流速洋流流速（m/s）基础结构基础结构611多桩式多桩式海况参数和基础形式海况参数和基础形式u 基础和海况的影响主要集中在塔底，并随着高度的增加而减小 北京鉴衡认证中心c3.4 型式实验三三、海上风电认证标准分析、海上风电认证标准
7、分析海况条件和基础形式对测试结果会有影响。但目前在受海上风电开发的进程的影响，很多样机立于陆上，这给依据现有的海上风电机组标准进行检测认证带来障碍。北京鉴衡认证中心c4.1 设计评估设计之初引入海况参数和基础假定，考虑海上因素对机组设计的影响。提高了机组对场址的适应性 场址条件评估整体载荷分析评估电气部件设计评估控制保护系统设计评估防腐设计评估人员安全设计评估机械部件设计评估场址环境条件勘测评估（确定）环境条件和基础假定评估（未确定）机组基础部分强度分析评估防腐设计评估防冲刷设计评估人员安全设计评估结构强度分析评估场址条件未确定时的工作模块场址条件确定时可增加的工作模块根据场址条件是否确定进行
8、选择四、海上风电检测认证方法研究四、海上风电检测认证方法研究基于以上，鉴衡联合几大整机厂编制了海上风电机组设计评估规范，目前已完成评审 北京鉴衡认证中心c基于海洋局多年海洋观测数据的支持，基于海洋局多年海洋观测数据的支持，将我国沿海区域划分为将我国沿海区域划分为11个个海区。海区。参考参考IEC标准给出的海况标准给出的海况特征参数，特征参数，基于基于每块海域的每块海域的特征特征得得出出相应的相应的海况海况特征参数特征参数值值 海区1234567891011特征参数海浪重现期50年的极端有义波高HS50 (m)4.54.55.55.56.57.56.57667重现期50年的极端谱峰周期TP50
9、(s)8.58.59.59.510.51110.511101011重现期1年的极端有义波高HS1 (m)2.52.52.533.543.543.53.54重现期1年的极端谱峰周期TP1 (s)66677.587.587.57.58洋流潮生次表层流Uss (m/s)1.51.522222221.51.5潮汐（水位）平均海平面MSL (m)2020202020202020202020最高天文潮位HAT (m)2222222221.51.5最低天文潮位LAT (m)-2-2-2-2-2-2-2-2-2-1.5-1.5最高静水位HSWL (m)33333.53.53.53.53.533最低静水位LSW
10、L (m)-3-3-3-3-3.5-3.5-3.5-3.5-3.5-3-3以上数据取自以上数据取自CGC正在报备的正在报备的海上风电机组设计评估规范海上风电机组设计评估规范4.1.1 海况参数参考值四、海上风电检测认证方法研究四、海上风电检测认证方法研究 北京鉴衡认证中心c4.1.2 基础假定 基础形式多样，可将基础基础形式多样，可将基础频率值在一定的范围内取若干频率值在一定的范围内取若干值分别进行载荷仿真，取所有值分别进行载荷仿真，取所有载荷结果的包络作为最终的载载荷结果的包络作为最终的载荷仿真结果，用于后续的结构荷仿真结果，用于后续的结构强度分析和各部件选型。强度分析和各部件选型。四、海上
11、风电检测认证方法研究四、海上风电检测认证方法研究 北京鉴衡认证中心c4.2 型式试验四、海上风电检测认证方法研究四、海上风电检测认证方法研究为了验证仿真的有效性，而海况和基础的影响无法在陆上进行完整验证 型式试验中，载荷测试需要在海上样机上进行验证 北京鉴衡认证中心c海上机组载荷影响要素风与叶片的作用机理风载海水与基础的作用机理水动力载荷机组和基础一体化模型在两个作用力下的动态响应。水动力载荷可可通过全尺寸或缩通过全尺寸或缩比模型进行水动力比模型进行水动力载荷测试载荷测试和和对比对比整体模型响应通过模态测试进行通过模态测试进行频率分析比对验证频率分析比对验证需进行海上复核四、海上风电检测认证方法研究四、海上风电检测认证方法研究4.2 型式试验 样机立于陆上的海上机组型式试验引入载荷测试陆上测试并海上复核的模式可通过陆上样机验证 北京鉴衡认证中心c五、总结五、总结 介绍并分析了现有两大标准体系在目前海上机组的检测认证工作中应用的困难l 设计评估时未选定安装场址，难以考虑海况参数和基础的影响l 型式试验的样机常利于陆上，难以满足所有验证要求 提出鉴衡型式认证的主张l 在设计评估中提出设计之初引入海况参数和基础假定，并给出参考值l 在样机立于陆上的海上机组型式试验中引入载荷测试陆上测试并海上复核的模式 北京鉴衡认证中心c谢谢！谢谢！
