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海上风电机组技术电子书

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作       者:葛铭纬

出  版  社:电子工业出版社

出版时间:2022-07-01

字       数:14.3万

所属分类: 科技 > 工业技术 > 重工业

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近年来,我国海上风电发展迅速,大量海上风电场投运行。本书从海上风电机组这一核心发电设备手,针对海上特有的风浪流耦合环境和地质条件,简要介绍海上风电机组设计技术、海上风电机组基础结构、海上风电机组施工技术、海上风电机组运行和维护、海上风电机组标准及认证等内容。本书包含海上风电发展现状和海上风电机组运行环境等背景知识,以海上风电机组的设计、施工及运行和维护为主线行系统介绍,可作为大学工科专业本科生和研究生学习海上风电机组的参考书,也可作为风电工程技术人员的参考书,部分内容也可作为大众科普读物。<br/>【作者】<br/>葛铭纬,博士,教授,现任华北电力大学新能源学院副院长。担任2020年国家重研发计划“可再生能源与氢能技术”重专项指南专家,中国可再生能源学会青委会副秘书长,IET RPG期刊Associate Editor,等职务。主持国家自然科学基金项目3项,国家重研发计划子课题1项,中央高校重大项目1项。以第一作者或通信作者发表SCI论文30余篇,申请发明专利20余项。设计的76.6米大型海上风电叶片选国际风能权威杂志Wind Power Monthly 2018年全球最佳叶片top 5(全球排名第3,中国排名第1),叶片应用于明阳MYSE5.5-155机型,选国际权威杂志同类机型年度Top10,获得中国风能“2018年度最佳机型”等奖项。提出了高精度的尾流模型,基于风电场大气边界层的三应力层结构,发展了较为普适的风电场等效粗糙度模型,研究成果在三峡新能源、明阳智慧能源集团等多家大型企业应用。<br/>
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丛书编委会

内容简介

前言

第1章 绪论

1.1 全球海上风电的发展与现状

1.1.1 海上风资源概况

1.1.2 全球海上风电的发展

1.1.3 国际主要海上风电项目

1.2 中国海上风电的发展与现状

1.2.1 中国海上风浪条件概况

1.2.2 中国海上风电的发展

1.2.3 中国代表性的海上风电机组项目

1.3 海上风电机组技术

1.3.1 海上风电机组技术现状

1.3.2 国际主要大型海上风电机组

1.3.3 中国目前主要的大型海上风电机组

第2章 海上风电机组运行环境

2.1 台风

2.1.1 台风的形成条件

2.1.2 台风的结构

2.1.3 中国沿海地区台风气候特征

2.1.4 台风对风电机组设计的影响

2.2 海洋水文环境

2.2.1 海流

2.2.2 波浪

2.2.3 海冰

2.3 海洋地质

2.3.1 海洋沉积物

2.3.2 海域分类

2.4 其他海洋坏境

2.4.1 气候环境

2.4.2 盐雾

2.4.3 雷电

第3章 海上风电机组设计技术

3.1 一体化设计

3.1.1 内容与意义

3.1.2 传统设计与一体化设计对比

3.1.3 优势与难点

3.1.4 应用

3.2 可靠性设计

3.2.1 概述

3.2.2 机械零部件可靠性设计

3.2.3 齿轮箱可靠性设计

3.2.4 发电机可靠性设计

3.2.5 变流器可靠性设计

3.2.6 展望

3.3 防台风设计

3.3.1 台风的基本特征

3.3.2 台风对风电机组造成的破坏

3.3.3 防台风设计技术

3.3.4 其他防台风措施

3.3.5 总结

3.4 防腐蚀设计

3.4.1 概述

3.4.2 腐蚀环境与腐蚀速率

3.4.3 防腐蚀设计形式

3.5 防雷设计

3.5.1 雷电的形成与危害

3.5.2 雷电破坏机理

3.5.3 防雷设计原则与定义

3.5.4 防雷击措施

3.5.5 防雷装置的检查和维护

第4章 海上风电机组基础结构

4.1 海上风电机组基础结构种类

4.1.1 桩(承)式基础

4.1.2 重力式基础

4.1.3 桁架式导管架基础

4.1.4 多桩承台基础

4.1.5 桶式基础

4.1.6 漂浮式基础

4.2 海上风电机组基础设计

4.2.1 动力学设计

4.2.2 动力学方程数值解法

4.2.3 疲劳设计

4.3 基础防护设计

4.3.1 基础防撞设施

4.3.2 防冲刷防护处理措施

4.4 本章小结

第5章 海上风电机组施工技术

5.1 海上风电机组基础结构施工

5.1.1 单桩基础施工

5.1.2 多桩基础施工

5.1.3 多桩承台基础施工

5.1.4 导管架式基础施工

5.1.5 重力式基础施工

5.1.6 浮式基础施工

5.1.7 桶式基础施工

5.1.8 各种基础施工的优缺点对比

5.2 海上风电机组安装施工

5.2.1 单叶式安装施工

5.2.2 兔耳式安装施工

5.2.3 三叶式安装施工

5.2.4 各种安装方式的优缺点对比

5.3 海上风电机组海缆施工

5.3.1 海缆及海缆附件的选择

5.3.2 海缆铺设施工装备

5.3.3 海缆铺设施工技术

5.4 本章小结

第6章 海上风电机组运行和维护

6.1 可靠性的特征量

6.1.1 概率指标

6.1.2 寿命指标

6.1.3 可修复产品的维修指标

6.2 海上风电机组故障分类

6.2.1 叶片和变桨系统故障

6.2.2 主轴承故障

6.2.3 偏航系统故障

6.2.4 齿轮箱

6.2.5 发电机和变流器故障

6.2.6 其他故障

6.3 海上风电机组状态监测技术

6.3.1 用于状态监测的信号及检测技术

6.3.2 风电大数据平台

6.4 海上风电机组故障诊断技术

6.4.1 海上风电机组故障诊断技术概述

6.4.2 风电机组齿轮传动系统扭转振动模型及固有特性分析

6.4.3 风电机组齿轮传动系统振动响应分析

6.4.4 风电机组齿轮传动系统故障模型

6.4.5 风电机组传动链健康状态实时评价模型

6.5 海上风电场运维

6.5.1 天气因素

6.5.2 运维人员

6.5.3 备品备件

6.5.4 维护方法

6.5.5 海上交通方式

第7章 海上风电对海洋的影响

7.1 对环境的影响

7.1.1 对物理环境的影响

7.1.2 对化学环境的影响

7.2 海上风电对生物的影响

7.3 融合发展新模式

7.3.1 海上风电+海洋牧场

7.3.2 海上风电+波浪能

7.3.3 海上风电+制氢、储氢

第8章 海上风电机组标准及认证

8.1 概述

8.2 海上风电机组标准

8.2.1 通用的几类标准

8.2.2 海上风电机组标准的挑战

8.3 海上风电机组认证

8.3.1 风电机组认证的发展

8.3.2 海上风电机组型式认证

8.3.3 海上风电机组项目认证

8.4 风险评估

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