国家标准计划《风能发电系统 风力发电机组抗震设计规范》由 TC50(全国风力发电标准化技术委员会)归口 ,主管部门为中国机械工业联合会。
主要起草单位 金风科技股份有限公司 、北京金风科创风电设备有限公司 、天津大学 、北京科技大学 、中国长江三峡集团等 。
| 27 能源和热传导工程 |
| 27.180 风力发电系统和其他能源 |
根据《“十四五”可再生能源发展规划》统筹推进陆上风电基地、加快推进以沙漠、戈壁、荒漠地区为重点的大型风电基地、有序推进海上风电基地建设。
大规模的风电场基础设施建设一直面临选址、建设前、中、后期地震隐患的问题,地震对于地面构筑物或设施的影响和危害不言而喻;对于多发地震的中国、美洲西海岸和环太平洋等地区风力发电机组的结构设计必须考虑地震因素的影响。
风电行业平价时代的到来,使得叶片长柔化、塔架高柔化、机组轻量化,轻量高耸的风力机组属于典型的顶部大质量集中细长弹性体的力学结构,与传统土木结构与构筑物差异巨大,更容易受到地震的影响。
外部地震荷载输入、风-浪-流荷载及风力发电机机组自身耦合作用使得整机非线性动力学系统变得更为复杂,既定输入荷载附加低阻尼特性等更容易超过机组极限载荷、局部屈曲,导致整机倒塔等破坏。
现阶段风力发电机组的设计寿命为25年(陆上)或30年(海上),与建筑、桥梁设计寿命不同,考虑到设计回报期,如何评估风场各种地震危险程度、如何依据地面运动强度定义反应谱、如何定义地震时程曲线、如何定义地震荷载下与风、浪、流荷载的载荷组合、如何定义超越概率以及对应的结构寿命评估方法成为风力发电机组抗震设计中亟需深入研究的系统问题,同时对风电机组抗震设计评估规范提出了强烈的需求。
基于以上内容,为了规范风力发电机组抗震设计的技术要求,特编制此标准。
1.范围: 本文件适用于风力发电机组本体的抗震设计与评估、消能抗震设计。 2.主要技术内容 (1)风力发电机组抗震总体要求中给出结合风电机组设计寿命周期内经济成本最优的抗震要求; (2)风力发电机组抗震设计评估计算流程、方法,给出基于不同颗粒度的频域、时域计算方法; (3)分别针对陆上机组、海上固定式机组、漂浮式机组给出地震荷载输入下的载荷工况表以及评估内容、判定准则; (4)给出风力发电机组应用外部地震荷载下机组消能的技术要求。