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第1章 海上风能与海上风力发电发展现状 2

1.1海上风能与风电开发 2

1.1.1海上风能的特点 2

1.1.2海上风力发电机组的发展现状 6

1.1.3海上风力发电机组应具备的特点 9

1.2欧洲海上风力发电发展现状 10

1.2.1欧洲海上风电技术的发展回顾 10

1.2.2欧洲目前和近期开发的海上项目 11

1.2.3欧洲开发海上风电的潜力 13

1.2.4欧洲发展海上风电的经验 15

1.3中国海上风力发电发展现状 19

1.3.1中国发展海上风电的自然环境 19

1.3.2中国风电场的发展现状 20

1.3.3中国海上风电发展面临的问题 22

1.3.4中国发展海上风电的对策 24

第2章 海上风电开发的优劣势分析 31

2.1海上风电场建设 31

2.1.1海上风电场选址原则 31

2.1.2海上风电场的配置 32

2.1.3海上风电场的成本 33

2.2海上风电开发的优势 35

2.2.1高质量的海上风资源 35

2.2.2更多可以借鉴的经验 36

2.3海上风电开发面临的制约因素 37

2.3.1盐雾腐蚀对风力机的影响 37

2.3.2台风的影响 40

2.3.3海浪的载荷 43

2.3.4撞击的风险 49

2.3.5海上风电场建设的困难 51

2.3.6运行与维护 63

第3章海上风力机区别于陆上风力机的特殊性 68

3.1海上风力机技术路线选择 68

3.1.1风力机故障分析 68

3.1.2主要的技术路线 73

3.2风力机基础多样化设计 76

3.2.1基础设计条件要求 76

3.2.2常见的基础形式 77

3.2.3几种基础方案比较 86

3.2.4基础设计流程 88

3.3基础的施工 91

3.3.1重力式基础施工 91

3.3.2单桩式基础施工 91

3.3.3三脚架式基础施工 94

3.3.4导管架式基础施工 96

3.3.5群桩基础施工 97

3.4风力机防腐密封设计 102

3.4.1主要的防腐蚀措施 102

3.4.2海上风力机防腐措施 104

3.4.3海上风力机密封措施 106

3.4.4密封圈性能比较 108

3.5风力机基础防撞击设计 108

第4章 海上风力机防腐蚀系统设计 111

4.1防腐涂装 111

4.1.1铸造件 112

4.1.2锻造件 113

4.1.3焊接件 116

4.1.4高强螺栓联结件 120

4.1.5风力机基础 121

4.2加强密封 122

4.2.1机舱罩和导流罩 123

4.2.2齿轮箱 123

4.2.3主轴承和回转支承 124

4.2.4发电机 125

4.3耐腐蚀材料应用 125

4.3.1增速箱辅配件 125

4.3.2发电机辅配件 126

4.3.3液压站 126

4.3.4集中润滑系统 127

4.3.5非高强螺栓联结件 127

4.4电气柜系统防腐 127

4.4.1变桨柜 128

4.4.2主控柜 129

4.4.3变流器 130

4.5防腐防锈工艺 132

4.5.1涂料防腐工艺 132

4.5.2防锈油防锈工艺 144

4.5.3润滑脂防锈工艺 152

4.5.4达克罗涂层及镀锌层修补工艺 153

4.5.5工艺螺纹孔防护 155

第5章 防台风加强设计与应对策略 158

5.1台风破坏的分析 158

5.1.1台风的形成 158

5.1.2台风的分布规律 159

5.1.3台风浪的形成和传播 160

5.1.4台风的主要特点及其对海上风力机的影响 161

5.1.5台风破坏的原因分析 162

5.1.6台风影响等级划分三维坐标体系 165

5.1.7抗台风加强设计总体思路 166

5.2传动链增强设计 167

5.3机舱罩的加强设计 170

5.3.1加强机舱罩连接部位 170

5.3.2舱内设置钢板加强筋 171

5.4风速风向仪选取 172

5.4.1灾难性气候对风电机组的破坏 172

5.4.2测风仪的分类及特点 173

5.4.3风力机风向仪的故障原因及设计原则 173

5.5测风仪应急预案 176

5.6台风期间控制策略 176

5.7质量阻尼器减振设计 177

5.7.1阻尼器的分类 177

5.7.2结构上使用阻尼器的特点 179

5.7.3阻尼器的安置形式 180

5.7.4海上风力机使用阻尼器的作用 183

5.8海上风力机抗台风控制策略 185

第6章 海上风力机发电能力优化设计 187

6.1风力机转速的优化 187

6.1.1控制过程概述 187

6.1.2控制目标 188

6.1.3控制策略分析 188

6.2优化模型因数分析 192

6.3优化设计流程 193

第7章 海上风力机可靠性设计 196

7.1机械部件裕度设计 196

7.2紧固连接件防松防锈 197

7.2.1紧固连接件总体设计原则 197

7.2.2紧固连接件松动的原因 197

7.2.3防松设计基本原则 198

7.2.4防松措施 199

7.2.5防锈 201

7.3电气系统冗余设计 201

7.4电气元件降额设计 202

7.5电控柜体设计 202

7.5.1变桨系统运行环境及影响 202

7.5.2变桨柜设计原则及措施 203

7.5.3海上环境对控制系统的影响 204

7.5.4主控柜设计原则及措施 205

7.6发电机冷却方式 206

7.6.1冷却系统的结构和组成 206

7.6.2冷却系统的防护 209

7.6.3两种方式维护及运行对比 212

7.7变流器可靠性增强设计 212

7.7.1环境要求 212

7.7.2可靠性影响因素 214

7.7.3可靠度分配 218

7.7.4可靠性增强措施 218

第8章 海上风力机的维护与可维护性设计 221

8.1海上风力机的维护 221

8.1.1安全 221

8.1.2叶片的维修保养 222

8.1.3轮毂的维修保养 223

8.1.4变桨轴承的维修保养 224

8.1.5变桨电机的维修保养 224

8.1.6变桨减速机与变桨小齿轮的维修保养 225

8.1.7变桨控制柜的维修保养 226

8.1.8主轴及主轴承的维修保养 226

8.1.9增速箱的维修保养 227

8.1.10高速轴刹车的维修保养 229

8.1.11高速轴联轴器的维修保养 233

8.1.12发电机的维修保养 234

8.1.13机舱底架的维修保养 235

8.1.14偏航系统的维修保养 236

8.1.15塔筒的维修保养 237

8.1.16机舱罩与导流罩的维修保养 238

8.1.17机组的非正常状态处理及复位方法 238

8.1.18废品处理 239

8.2可维护的风力机结构设计 240

8.2.1拆卸中存在的主要问题 240

8.2.2可维护性结构设计准则 240

8.2.3可维护性结构设计流程 241

8.2.4结构设计 241

8.3大部件维护专用吊装设备 243

8.4大部件维修工艺流程 245

第9章 海上风力机标准及认证 252

9.1海上风力机各种标准的对比 252

9.1.1 IEC 61400-3 253

9.1.2 GL海上风电指南 253

9.1.3丹麦建议书 254

9.1.4 DNV-OS-J101 254

9.1.5 IEC WT01 254

9.1.6 GL指南和IEC标准对风力机载荷的对比 255

9.2海上风力机标准与陆上风力机标准的比较 257

9.2.1陆上风力机标准 257

9.2.2海上风力机标准 259

9.3海上风力机认证 262

9.3.1型式认证 262

9.3.2项目认证 264

第10章 海上风电开发与风力机制造技术发展趋势 270

10.1海上风电场建设与风电开发利用的发展趋势 270

10.2海上风力机制造技术展望 273

10.2.1机组功率趋向大型化 274

10.2.2碳纤维叶片 274

10.2.3高翼尖速度 277

10.2.4高压直流（HVDC）技术和机组无功功率输出可控技术 277

10.2.5单位扫掠面积的成本曲线降低 278

10.2.6智能电网 278