风电整机篇

从国家“十五”规划至今，我国风电行业已初步建立起相对比较完善的风电整机装备及部件认证体系，风电机组整机装备及部件的认证已逐步成为保证整个风电产业健康发展的重要管理手段和方法。

风电产品的认证能够促进产品质量的提升、优化风电机组性能，同时加快了风电技术的改进和发展。

2014年9月，国家能源局发布《关于规范风电设备市场秩序有关要求的通知》（国能新能[2014]412号），明确提出风电行业要“加强检测认证确保风电设备质量”。

文件规定，接入公共电网的风电机组及其风轮叶片、齿轮箱、发电机、变流器、控制器和轴承等关键零部件必须进行型式认证，由此可见风电机组型式认证的重要性及迫切性。

风电机组型式认证作为风电机组开发的最后一个环节，能够全面检测风电机组实际运行性能，确保后续批量投运的风电机组性能与设计指标相符，同时可以保证风电机组产品质量。

因此，风电机组整机型式认证工作这一环节至关重要。

本文就国内型式认证涉及内容作相关介绍和分析。

型式认证的内容国内风电机组型式认证执行的标准是基于IEC标准和相关国家标准，同时与各认证机构专用的认证规则相结合，主要包括设计评估、型式试验和工厂审查等认证模块。

型式认证是着眼于风电机组整机的设计、结构、工艺、生产、质量、性能、一致性等方面的评估和审查，目的在于确保风电机组根据设计条件、相关标准及其他技术要求进行设计输入、设计输出和验证，并由有资质和能力的整机制造商生产制造，确保风电机组按照设计要求和条件进行安装、测试、运行、维护，最终为风电机组投入市场提供技术保障。

国内型式认证关键模块国内型式认证关键模块如图1所示。

图1：国内型式认证关键模块一、设计评估设计评估主要包括六个方面：载荷评估、控制和保护系统评估、部件试验验证、机械和电气部件评估、制造方案及工艺评估、安装和维护方案评估。

（一）载荷评估载荷评估主要包括对载荷计算方法的评估、机组运行状态的模拟计算分析、动力学模型评估、大部件及关键位置载荷的计算结果评估和优化等。

海上风力发电整机的气象条件分析与优化设计近年来，海上风力发电作为一种清洁、可再生的能源形式，受到了越来越多国家和地区的关注和重视。

与传统的陆上风力发电相比，海上风力发电具有更稳定的风能资源、更高的发电效率和更大的发展潜力。

因此，海上风力发电整机的气象条件分析与优化设计成为了该领域研究的重要内容之一。

一、海上风力发电整机的气象条件分析1. 风能资源评估风能资源评估是设计风力发电整机的基础工作。

通过分析海上风电场区域的历史风速和风向数据，可以评估出该地区的风能资源状况，并依此确定风力发电机组的容量和数量。

此外，还需考虑海上风力发电场区域的气象特征，如季节性变化、风速频率分布等因素。

2. 海上风力电场气象条件分析海上风力电场的气象条件与陆地有很大的差异。

海上环境中的风速和风向受到海面摩擦、海气热量交换等因素的影响，因此与陆地相比，具有更高的风速和更大的风速变化范围。

海上风力发电场区域的气象条件分析需要考虑到风速、风向、波浪、潮汐等因素的综合作用，以及对风力发电机组稳定性的影响。

3. 气象条件对风力发电机组的影响海上风力发电机组的设计需要充分考虑气象条件对其运行的影响。

例如，风速过大可能导致风车叶片受损，风速过小则会导致发电效率低下。

此外，海上环境中的盐雾、海水腐蚀等因素也对风力发电机组的耐久性和运行稳定性提出了更高的要求。

二、海上风力发电整机的优化设计1. 结构设计优化海上风力发电机组的结构设计需要考虑到海上环境的恶劣条件。

为了提高其抗风能力和耐久性，可以采用轻质高强度材料，优化叶片的形状和结构，增加塔基的稳定性等手段。

此外，还需合理设计发电机组的防护措施，以防止海水腐蚀和盐雾侵蚀。

2. 控制系统优化海上风力发电机组的控制系统需要实时监测和调节风速、液压系统、电力系统等参数，以保证其安全运行和高效发电。

优化控制系统的设计可以提高发电机组的响应速度和稳定性，提高发电效率和可靠性。

3. 电网接入优化海上风力发电场的电能需要接入陆地电网进行输送和利用。

海上风力发电整机的风险评估与安全性分析作为可再生能源的重要组成部分，海上风力发电正逐渐成为全球关注的焦点。

然而，与陆地风力发电相比，海上风力发电面临着更多的风险和挑战。

为了确保海上风力发电整机的安全性和可靠性，需要进行全面的风险评估与安全性分析。

一、风险评估1. 环境风险评估：对于海上风力发电而言，海洋环境将直接影响到整机的安全性和可靠性。

因此，需要对海洋环境进行全面的风险评估，包括海风、波浪、潮汐等因素的影响分析。

通过大量的海洋环境数据和数值模拟，可以得出不同环境条件下的风险预测，提前采取相应的措施。

2. 结构风险评估：海上风力发电机组需要经受恶劣的海洋环境，并承受巨大的振动和冲击力。

因此，结构风险评估是确保整机安全性的关键。

对于发电机组的主要结构件，如基础、塔架、桨叶等，需要进行刚度、强度和疲劳寿命等评估。

通过有限元分析和实测数据，可以评估风力发电机组抗风能力和结构稳定性，从而预测潜在的风险。

3. 勘探风险评估：海上风电场的布局和选址是整机安全的基础。

因此，勘探风险评估成为确保风力发电机组安全性的重要步骤。

勘探风险评估包括地质、气象、地貌等因素的分析，以及海底地质条件、水深和风场稳定性等因素的评估。

通过综合考虑多种因素，可以确定最合适的海上风电场选址，降低风险。

二、安全性分析1. 设备安全性分析：海上风力发电机组的设备安全性直接关系到发电系统的可靠性和运行安全。

包括齿轮箱、发电机、变频器等主要设备的安全性分析，评估其承载能力、故障排除和应急措施等方面。

通过设备的可靠性和安全性分析，可以提高整机系统的可用性和故障处理能力，确保海上风力发电机组的长期运行安全。

2. 电气安全性分析：海上风力发电机组的电气系统需要保证电能的稳定输出和安全传输。

因此，对电气系统进行安全性分析至关重要。

包括电气设备的选择和布置、电缆敷设的合理性、过载和短路保护等方面。

通过电气系统的安全性分析，可以防止电气故障和事故的发生，确保海上风力发电机组的电力输出的可靠性。

齿轮箱：大重、南高齿发电机：兰电、大连天元、永济控制系统：Windtec（奥地利）叶片：LM 、惠腾、中复、东汽齿轮箱：重齿、南高齿、德阳二重发电机：兰电、永济、东风电机厂控制系统：Mita（丹麦）叶片： 惠腾齿轮箱： 重齿发电机：株洲、永济控制系统：自制叶片： 惠腾齿轮箱： 重齿发电机：株洲、永济控制系统：自制叶片：LM 、惠腾发电机：株洲、南汽控制系统：自制叶片：惠腾齿轮箱：重齿、南高齿发电机： 永济控制系统：Mita（丹麦）叶片：惠腾齿轮箱：重齿、南高齿发电机： 永济控制系统：Mita（丹麦）叶片：惠腾、无锡瑞尔齿轮箱：重齿、杭齿、南高齿发电机：永济、兰电控制系统：Mita（丹麦）叶片： 上玻院齿轮箱：重齿发电机：兰电已批量生产累计：5台1500kW/70m/77m变桨变速华锐风电科技有限公司（国有控股）东方汽轮机有限公司（国有）变桨变速1500kW/70m/77m定桨定速定桨定速变桨变速（直驱）批量生产累计：300台批量生产累计：100台批量生产累计：587台批量生产累计：731台1500kW/70m/77m600kW/43m750(800)kW/48m/50m新疆金风科技股份有限公司（国有控股）定桨定速保定惠德风电工程有限公司（国有）批量生产累计：约50台正在试制样机正在试制样机定桨定速1000kW/55m已有 1 台样机变桨变速（主动失速）变桨变速浙江运达风力发电工程有限公司（国有）750kW/49m800kW/54m1500kW/70m/77m保定惠德风电工程有限公司（国有）定桨定速1000kW/55m已有 1 台样机控制系统：Mita（丹麦）。

集装箱式海上风力发电整机设计与实现随着全球对可再生能源的需求不断增加，风力发电作为一种清洁能源的代表受到了广泛关注。

而海上风力发电在近年来也得到了快速发展，其具有风速更高、更稳定、更可持续的优势。

为了进一步提高海上风力发电的效率和经济性，集装箱式海上风力发电整机的设计与实现成为了当前研究的热点之一。

集装箱式海上风力发电整机的设计与实现涉及到多个方面，包括整机结构设计、风机叶片设计、发电机组选择与布局等。

首先，整机结构设计是集装箱式海上风力发电整机设计的关键之一。

由于海上风力发电需要面对更恶劣的环境条件，如强风、大浪等，因此整机结构的稳定性和耐久性至关重要。

设计人员需要考虑到整机的承载能力、防护措施以及可维修性等。

同时，为了适应集装箱的尺寸限制，整机的结构要尽可能紧凑，并合理安排各个模块的布局，以提高整机的利用率和运输效率。

其次，风机叶片的设计是集装箱式海上风力发电整机设计的另一个重要环节。

风机叶片的设计直接影响着发电效率和稳定性。

设计人员需要考虑到叶片的材料选择、形状设计以及叶片的长度等因素。

同时，为了适应海上环境，叶片的防腐蚀性和抗风性也需要得到充分考虑。

通过使用先进的材料和结构设计，可以提高风机叶片的强度和刚度，从而提高整机的效率和可靠性。

此外，发电机组的选择与布局也是集装箱式海上风力发电整机设计中的重要要素。

发电机组的选择需要考虑到发电功率、转速范围、效率等因素，并与整机的风机叶片和结构相匹配。

同时，发电机组的布局也需要合理安排，以提高发电效率和减少能量损失。

在集装箱式海上风力发电整机中，由于空间受限，发电机组的紧凑性和整机的平衡性也需要得到充分考虑。

除了上述方面，集装箱式海上风力发电整机的设计与实现还需要考虑到其他一些关键技术，如电气系统设计、智能控制系统等。

电气系统设计需要保证发电和输电过程的安全和稳定，为整机提供可靠的电力输出。

智能控制系统则可以通过实时监测和控制，进一步提高整机的效率和可靠性。

风力发电机结构介绍风力发电机组是由风轮、传动系统、偏航系统、液压系统、制动系统、发电机、控制与安全系统、机舱、塔架和基础等组成。

该机组通过风力推动叶轮旋转，再通过传动系统增速来达到发电机的转速后来驱动发电机发电，有效的将风能转化成电能。

风力发电机组结构示意图如下。

1、叶片2、变浆轴承3、主轴4、机舱吊5、齿轮箱6、高速轴制动器7、发电机8、轴流风机9、机座10、滑环11、偏航轴承12、偏航驱动13、轮毂系统各主要组成部分功能简述如下（1）叶片叶片是吸收风能的单元，用于将空气的动能转换为叶轮转动的机械能。

叶轮的转动是风作用在叶片上产生的升力导致。

由叶片、轮毂、变桨系统组成。

每个叶片有一套独立的变桨机构，主动对叶片进行调节。

叶片配备雷电保护系统。

风机维护时，叶轮可通过锁定销进行锁定。

（2）变浆系统变浆系统通过改变叶片的桨距角，使叶片在不同风速时处于最佳的吸收风能的状态，当风速超过切出风速时，使叶片顺桨刹车。

（3）齿轮箱齿轮箱是将风轮在风力作用下所产生的动力传递给发电机，并使其得到相应的转速。

（4）发电机发电机是将叶轮转动的机械动能转换为电能的部件。

明阳1.5s/se机组采用是带滑环三相双馈异步发电机。

转子与变频器连接，可向转子回路提供可调频率的电压，输出转速可以在同步转速±30%范围内调节。

（5）偏航系统偏航系统采用主动对风齿轮驱动形式，与控制系统相配合，使叶轮始终处于迎风状态，充分利用风能，提高发电效率。

同时提供必要的锁紧力矩，以保障机组安全运行。

（6）轮毂系统轮毂的作用是将叶片固定在一起，并且承受叶片上传递的各种载荷，然后传递到发电机转动轴上。

轮毂结构是3个放射形喇叭口拟合在一起的。

（7）底座总成底座总成主要有底座、下平台总成、内平台总成、机舱梯子等组成。

通过偏航轴承与塔架相连，并通过偏航系统带动机舱总成、发电机总成、变浆系统总成。

MY1.5s/se型风电机组主要技术参数如下：（1）机组：机组额定功率：1500kw机组起动风速：3m/s机组停机风速： 25m/s机组额定风速： 10.8/11.3 m/s（2）叶轮：叶轮直径：82.6m叶轮扫掠面积：5316m2叶轮速度：17.4rpm叶轮倾角： 5o叶片长度：40.25m叶片材质：玻璃纤维增强树脂（3）齿轮箱：齿轮箱额定功率：1663kw齿轮箱转速比：100.48（4）发电机：发电机额定功率：1550kw发电机额定电压：690v发电机额定电流：1120A发电机额定频率：50Hz发电机转速：1750rpm发电机冷却方式：空-空冷却发电机绝缘等级：H级主刹车系统：变浆制动二级刹车系统：圆盘制动器（5）塔架：塔架型式：直立三段锥形塔架塔架高度：61830mm塔架底部直径：4200mm塔架重量：107t（6）偏航系统型式：主动对风齿轮圆盘星形驱动（7）控制器型式：PLC TwinCAT【本文档内容可以自由复制内容或自由编辑修改内容期待你的好评和关注，我们将会做得更好】。

风力发电机概述一、风力发电机风力发电的原理简单来说：风力发电原理是把风的动能转换为风轮轴的机械能最后到电能！工作原理现代变速双馈风力发电机的工作原理就是通过叶轮将风能转变为机械转距（风轮转动惯量），通过主轴传动链，经过齿轮箱增速到异步发电机的转速后，通过励磁变流器励磁而将发电机的定子电能并入电网。

如果超过发电机同步转速，转子也处于发电状态，通过变流器向电网馈电。

齿轮箱可以将很低的风轮转速（1500千瓦的风机通常为12-22转/分）变为很高的发电机转速（发电机同步转速通常为1500转/分）。

风机是有许多转动部件的，机舱在水平面旋转，随时偏航对准风向；风轮沿水平轴旋转，以便产生动力扭距。

对变桨矩风机，组成风轮的叶片要围绕根部的中心轴旋转，以便适应不同的风况而变桨距。

在停机时，叶片要顺桨，以便形成阻尼刹车。

就1500千瓦风机而言，一般在3米/秒左右的风速自动启动，在11.5米/秒左右发出额定功率。

然后，随着风速的增加，一直控制在额定功率附近发电，直到风速达到25米/秒时自动停机。

二、风力发电机结构风力发电机整机主要包括：1.机座2.传动链（主轴、齿轮箱）3. 偏航组件（偏航驱动、偏航刹车钳、偏航轴承）4.踏板和棒5.电缆线槽6.发电机7.联轴器8.液压站9.冷却泵(风冷型无) 10.滑环组件11.自动润滑12.吊车13.机舱柜14.机舱罩15.机舱加热器16.轮毂17.叶片18.电控系统等。

1、机座：机座是风力发电整机的主要设备安装的基机座：础，风电机的关键设备都安装在机座上。

(包括传动链（主轴、齿轮箱）、偏航组件（偏航驱动、偏航刹车钳、偏航轴承）、踏板和棒、电缆线槽、发电机、联轴器、液压站、冷却泵(风冷型无)、滑环组件、自动润滑、吊车、机舱柜、机舱罩、机舱加热器等。

机座与现场的塔筒连接，人员可以通过风电机塔进入机座。

机座前端是风电机转子，即转子叶片和轴。

2、偏航装置偏航装置：：自然界的风，方向和速度经常变化，为了使风力机能有效地捕捉风能，就相应设置了对风装置以跟踪风向的变化，保证风轮基本上始终处于迎风状况。

风电整机生产监造质量计划我刚到那生产车间的时候，嚯，那场面可大了去了。

各种大零件小零件，横七竖八地摆着，工人师傅们就像一群忙碌的小蚂蚁，在那堆钢铁丛林里穿梭着。

我就站在那儿，眼睛瞪得像铜铃似的，心里想着，这从哪儿开始监造呢？我瞅着那些个巨大的风电机组零件，有的那形状就像个奇奇怪怪的大怪兽。

我找到那个负责的工长，我就问他：“老哥，你说这玩意儿这么复杂，咱们这质量咋保证啊？”那工长长得五大三粗的，脸黑黝黝的，就跟那刚从煤堆里爬出来似的，但是眼睛贼亮。

他瞅了我一眼，慢悠悠地说：“兄弟啊，这就得靠咱这一双双老手和一颗颗细心喽。

”我跟着他在车间里走，他一边走一边给我讲。

我看着那些工人在组装零件，每一个螺丝都拧得紧紧的，那神情专注得就像在雕琢一件绝世珍宝。

我心里就想，这质量估计差不了。

可是我不能就这么轻易放心啊，我得按照我的计划来。

我就拿着我的小本子，上面记满了各种标准和要求。

我瞅着那些零件的焊接处，我就想啊，这焊接要是不好，在风呼呼吹的时候，那不就像纸糊的一样，一吹就散了。

我就跟那焊接的师傅说：“师傅，您这焊接可得给咱焊得结实喽，这可不是闹着玩儿的，这风电机组可是要在大风里转的，就像个大陀螺似的，要是出了岔子，那可不得了。

”那师傅戴着个大面罩，只露出两只眼睛，他透过面罩瞅了我一眼，说：“您放心，咱这手艺，杠杠的。

”我还得检查那些电机的线路，那线路就像人的血管一样，要是哪根搭错了，那整个机组不就瘫痪了。

我小心翼翼地顺着线路检查，就像在走迷宫似的。

这时候有个年轻的小工走过来，好奇地问我：“大哥，您这查得这么细，累不累啊？”我就白了他一眼，说：“小伙子，这要是查不细，以后出了问题，那可就不是累不累的事儿了，那是要出大麻烦的。

”在这监造的过程中啊，我是又高兴又担心。

高兴的是看着这些工人这么认真负责，这质量应该有保障；担心的是万一哪个小环节没注意到，以后在风电场里出了问题，那我可就成了罪人了。

我就这么在车间里来来回回地走，一会儿瞅瞅这儿，一会儿看看那儿，感觉自己就像个大家长，生怕这些个“孩子”有个闪失。