为了进行载荷仿真模型验证,本标准描述了风力发电机组基本结构载荷的测量。本标准规定了场地选择、信号筛选、数据采集、标定、数据验证、载荷测量工况、俘获矩阵、后处理、不确定度计算和报告的要求与建议。此外,还提供了资料性附录,以提高对测试方法的认识水平。
本标准所描述的方法还可以用于其他目的的机械载荷测量,如测量载荷的统计分析、设计载荷的直接测量、安全和功能测试或部件载荷的测量。如果这些方法用于其他目的或用于非常规风力发电机组设计,则需对所需信号、测量载荷工况、俘获矩阵和后处理方法进行评估,并在需要时对其进行调整,以达到相应目标。
这些方法适用于风轮扫掠面积大于200 m2的陆上水平轴风力发电机组(HAWT)。然而,所述方法也可以适用于其他风力发电机组(例如,小型风力发电机组、管道式风力发电机组、垂直轴风力发电机组)。
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GB/T 18451的本部分规定了单台风力发电机组功率特性的测试方法,适用于所有类型和大小的并网型风力发电机组。此外,本部分描述了并网及与蓄电池组相连的小型风力发电机组(IEC 61400-2中定义的风力发电机组)的功率特性测试方法。测试方法可以用来评估特定地理位置的特定风力发电机组的性能。同样,当考虑特定场地条件和数据筛选的影响时,本方法可以用来对不同类型或不同设置的风力发电机组进行通用对比。
风力发电机组功率特性由测量功率曲线和年发电量(AEP)决定。测量功率曲线定义为风速和风力发电机组输出功率之间的关系,由一定时间段内同步采集的气象参数(包括风速)和风力发电机组信号(包括输出功率)确定,该时间段要足够长,使得在一定的风速范围和大气条件变化的情况下,能够建立统计意义上的数据库。AEP是利用测量功率曲线和参考风速的频率分布计算而得,且假定风力发电机组的可利用率为100%。
本部分规定的测量方法要求对测量功率曲线和年发电量的不确定度来源及其合成影响进行评估。
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本标准适用于额定功率大于500 kW的水平轴式风力发电机组动力传动链的闭式增速齿轮箱。本标准适用于安装在陆上或海上的风力发电机组齿轮箱。
本标准对风力发电机组中所设计的齿轮和齿轮箱零部件载荷分析提供指导。
本标准适用的齿轮件包括:主传动链中的平行轴和行星传动的齿轮,诸如直齿轮、斜齿轮或人字齿轮。本标准不适用于齿轮取力装置(PTO)。
本标准基于使用滚动轴承的齿轮箱设计。使用滑动轴承允许参照本标准,但是本标准不包括对滑动轴承的使用评定。
本标准还对全集成化设计中的轴、轴与轮毂接口、轴承和齿轮箱箱体结构进行工程性指导,以便满足其恶劣的运行工况。
除了型式试验和产品试验以外,本标准还包括传动装置的润滑。最后,本标准还对齿轮箱的运行和维护提供指导。
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