风力发电工程技术丛书 风电场台风灾害防护PDF电子书下载

第1章 我国华南沿海地区台风气候特征 1

1.1 台风天气系统概述 1

1.1.1 形成 1

1.1.2 结构 2

1.1.3 分类定级 3

1.2 沿海地区台风气候特征 3

1.2.1 源地和路径特征 3

1.2.2 台风登陆频率 5

1.2.3 登陆我国台风气候特征及规律 6

1.2.4 全球变暖气候条件下台风变化趋势 8

1.3 广东沿海台风特征 9

1.3.1 热带气旋路径 9

1.3.2 时间分布特征 9

1.3.3 空间分布特征 11

1.3.4 强度统计特征 11

1.3.5 登陆后热带气旋的影响范围及风速衰减 14

1.4 海南沿海台风特征 15

1.4.1 热带气旋路径 15

1.4.2 时间分布特征 16

1.4.3 空间分布特征 17

1.4.4 强度统计特征 18

1.4.5 登陆后热带气旋的衰减初探 19

1.5 广西沿海台风规律 25

1.5.1 热带气旋路径 25

1.5.2 时间变化特征 25

1.5.3 空间分布特征 27

1.5.4 强度变化特征 28

1.5.5 引起广西大风的成因分析 30

1.5.6 登陆后热带气旋的衰减初探 37

第2章 台风动力要素 43

2.1 极端风速 43

2.1.1 气象站设计风速分析 44

2.1.2 风电场设计风速分析 51

2.1.3 构造台风风场法 53

2.2 湍流 56

2.2.1 湍流强度 57

2.2.2 台风影响情况下的湍流强度 57

2.3 阵风特性 60

2.3.1 下垫面对阵风系数的影响 60

2.3.2 阵风系数随高度变化 62

2.3.3 阵风系数讨论 63

2.4 突变风向 65

2.4.1 台风路径右侧风向变化 65

2.4.2 台风路径左侧风向变化 66

2.5 台风风廓线 67

第3章 风电机组 70

3.1 概述 70

3.1.1 发展趋势 70

3.1.2 基本结构 71

3.1.3 主要机组类型 73

3.1.4 主要参数 76

3.2 机械结构 79

3.2.1 风轮 79

3.2.2 传动系统 84

3.2.3 机舱、主机架与偏航系统 93

3.2.4 塔架 96

3.2.5 其他部件 99

3.3 风力发电机 99

3.3.1 并网用风力发电机类型 99

3.3.2 同步风力发电机 100

3.3.3 异步风力发电机 101

3.3.4 双馈异步发电机 101

3.3.5 直驱发电机 103

3.4 控制技术 104

3.4.1 基本控制要求 104

3.4.2 控制系统结构 107

3.4.3 运行控制过程 109

3.5 结构动力学分析 110

3.5.1 机械动力学基础 111

3.5.2 振动类型 112

3.5.3 结构动力学分析内容和方法 114

第4章 风电机组抗台风设计 115

4.1 风电机组损毁统计分析 115

4.2 基础强化设计 118

4.2.1 基础型式 118

4.2.2 台风破坏统计分析 126

4.2.3 抗台风设计 128

4.3 塔架抗台风设计 130

4.3.1 塔架破坏统计分析 130

4.3.2 塔架抗台风 131

4.4 叶片抗台风设计 137

4.4.1 叶片损毁统计分析 137

4.4.2 叶片抗台风 140

4.5 控制系统抗台风设计 143

4.5.1 保障顺桨 143

4.5.2 避免飞车 145

4.5.3 优化机械制动系统 146

4.5.4 加强偏航系统 147

4.6 其他附属设施抗台风设计 148

4.6.1 箱式变压器 148

4.6.2 风速仪、风向标 149

4.6.3 机舱 149

4.7 设备强制型式认证要求 149

4.7.1 我国政策法规要求 150

4.7.2 IEC 61400—22认证体系 150

4.8 风洞试验中抗风研究 153

4.8.1 风洞试验 154

4.8.2 计算流体动力学 154

4.8.3 数值风洞 155

4.9 抗台风理念探讨 156

第5章 风电场台风灾害防护措施 157

5.1 沿海地区风电场规划选址 157

5.2 台风观测 158

5.2.1 风电场开发台风观测必要性 158

5.2.2 风电场开发台风观测方案 159

5.3 复杂地形下的微观选址 161

5.4 海上风电机组基础防护措施 162

5.4.1 防腐蚀 162

5.4.2 防冲刷 165

5.5 加强监测 171

5.5.1 监测设计原则 172

5.5.2 监测项目 172

5.5.3 安全监测自动化 173

5.6 风电场内输变电系统防护措施 174

5.6.1 台风导致架空线路主要故障分析 175

5.6.2 输变电系统防台风 179

5.7 逐步推进风电场项目认证 182

5.8 台风次生地质灾害与防护策略 184

5.8.1 泥石流 185

5.8.2 山体滑坡 186

5.8.3 防护对策 188

5.9 台风海洋灾害与防护策略 191

5.9.1 台风浪 191

5.9.2 风暴潮 193

5.9.3 灾害防护 194

第6章 风电场施工防台风策略 197

6.1 安全管理基本要求 197

6.2 组织机构及职责 198

6.2.1 安全管理组织机构 198

6.2.2 制度和职责 200

6.3 危险源识别与风险 201

6.4 台风预防和预警 203

6.5 应急设备与设施 204

6.5.1 材料及设备的配置 204

6.5.2 材料及设备的安全管理 204

6.6 台风期间防护工作 204

6.6.1 台风防护工作分类 205

6.6.2 施工现场防风措施和应对策略 205

6.6.3 暴雨洪水防范措施 206

6.6.4 海上风电场施工作业防台措施 207

6.7 防灾应急救援处理措施 207

6.8 复工准备工作 208

第7章 风电场防台风运维管理 209

7.1 积极推进风电场智能化 209

7.2 防风灾组织机构和职责 210

7.2.1 组织机构 210

7.2.2 职责 210

7.3 台风季前准备工作 211

7.4 台风到来前准备工作 212

7.4.1 48h预警 212

7.4.2 24h预警 212

7.5 台风到来时应对策略 213

7.6 灾后检查和恢复生产 213

7.6.1 叶片检查 214

7.6.2 基础及塔筒检查 214

7.6.3 传动系统检查 214

7.6.4 变桨距与偏航系统检查 215

7.6.5 定损理赔和恢复生产 215

7.7 海上风电场防台风策略 215

第8章 日本宫古岛风电场“鸣蝉”台风灾害实例分析 217

8.1 超强台风“鸣蝉”发展历程 217

8.2 宫古岛风电场简况 218

8.3 风电场破坏情况 220

8.4 风速估计 223

8.4.1 风洞试验 223

8.4.2 数值模拟 224

8.5 破坏机理分析 226

8.5.1 基础破坏分析 226

8.5.2 屈曲倒塔分析 228

8.6 日本风电机组设计导则 230

8.6.1 “日本风电机组设计导则”国家计划 231

8.6.2 日本风力发电设备设计规范 231

附录 234

附表1 热带气旋灾害影响等级参考标准对照表 234

附表2 蒲福风力等级表 237

参考文献 238