GB/T 46784-2025 风能发电系统 海上风力发电机组环境监测系统技术要求

　　ICS 27. 180 CCS F 11

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 46784—2025

　　风能发电系统

　　海上风力发电机组环境监测技术要求

　　Wind energygeneration systems—Technicalrequirementsfor

　　offshorewind turbineenvironmentalmonitoring

　　2025-12-02发布 2025-12-02实施

　　国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会

　　

　　发

　　

　　布

　　GB/T 46784—2025

　　目 次

　　前言 Ⅲ

　　1 范围 1

　　2 规范性引用文件 1

　　3 术语和定义 1

　　4 总体要求 2

　　5 温度监测 3

　　6 湿度监测 3

　　7 风速风向监测 4

　　8 气压监测 4

　　9 雷电监测 5

　　10 有害气体监测 5

　　11 盐雾监测 6

　　12 腐蚀监测 6

　　13 海浪监测 6

　　14 海流监测 7

　　15 海水温度和盐度监测 7

　　Ⅰ

　　GB/T 46784—2025

　　前 言

　　本文件按照 GB/T 1. 1—2020《标准化工作导则 第 1部分 :标准化文件的结构和起草规则》的规定起草 。

　　请注意本文件的某些内容可能涉及专利 。本文件的发布机构不承担识别专利的责任 。

　　本文件由中国机械工业联合会提出 。

　　本文件由全国风力发电标准化技术委员会(SAC/TC50)归 口 。

　　本文件起草单位 :运达能源科技集团股份有限公司 、华能新能源股份有限公司广东分公司 、上海能源科技发展有限公司 、重庆大学 、中国长江三峡集团有限公司 、金风科技股份有限公司 、中国电器科学研究院股份有限公司 、明阳智慧能源集团股份公司 、上海发电设备成套设计研究院有限责任公司 、北京金风科创风电设备有限公司 、中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 、华润新能源(连江) 有限公司 、上海电力实业有限公司 、广西海风清洁能源有限公司 、湖南兴蓝风电有限公司 、中车山东风电有限公司 、上海电气风电集团股份有限公司 、中车株洲电力机车研究所有限公司风电事业部 、中船海装风电有限公司 、江苏金风科技有限公司 、北京鉴衡认证中心有限公司 、中国质量认证中心有限公司 、中国三峡新能源 (集团)股份有限公司 、中广核风电有限公司 。

　　本文件主要起草人 :何先照 、陈坚钢 、高斌 、何倩倩 、张浩 、石峰 、周伟达 、王立恒 、陈川 、钟本旺 、陈前 、牟金善、邓屹、甘旭超、邱旭、周涛、张智伟、郭旺、刘鑫、周晶飞、徐可、肖旺、梅乐、王磊、张凯、郝鹏、李世豪、陈少敏、张宇 、牛婧 、逯智科 、王桐 、计文博 、张星 、张鑫 、仇玉荣 。

　　Ⅲ

　　GB/T 46784—2025

　　风能发电系统

　　海上风力发电机组环境监测技术要求

　　1 范围

　　本文件规定了海上风力发电机组环境监测的总体要求 , 以及温度 、湿度 、风速风向 、气压 、雷电 、有害气体 、盐雾 、腐蚀 、海浪 、海流 、海水温度和盐度的监测内容和技术要求 。

　　本文件适用于海上风力发电机组(含支撑结构)运行环境的监测 。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款 。其中 , 注 日期的引用文件 ,仅该日期对应的版本适用于本文件 ;不注日期的引用文件 ,其最新版本(包括所有的修改单) 适用于本文件 。

　　GB/T 18451. 1 风力发电机组 设计要求

　　GB/T 18451. 2 风力发电机组 功率特性测试

　　GB/T 33630 海上风力发电机组 防腐规范

　　NB/T 31029 海上风电场风能资源测量及海洋水文观测规范

　　3 术语和定义

　　下列术语和定义适用于本文件 。

　　3. 1

　　有害气体 deleteriousgas

　　浓度超过一定阈值后 对 人 身 或 设 备 构 成 危 险 、破 坏 公 共 卫 生 及 污 染 自 然 环 境 或 可 能 产 生 爆 炸 的气体 。

　　3.2

　　盐雾 saltfog

　　含有大量海盐并悬浮在地球表面附近大气中的小水滴集合体 。

　　3.3

　　海浪 ocean wave

　　海洋中由风产生的波浪 。

　　注 : 包括风浪及其演变而成的涌浪 。

　　3.4

　　海流 ocean current

　　海水的宏观流动 , 以流速和流向表征 。

　　3.5

　　盐度 salinity

　　海水中含盐量的一个标度 。

　　1

　　GB/T 46784—2025

　　3.6

　　腐蚀 corrosion

　　由于与周围环境的作用而引起的材料破坏和退化 。

　　3.7

　　相对湿度 relativehumidity

　　空气中实际水汽压与当时气温下的饱和水汽压之比 。

　　注 : 以百分比( %)表示 。

　　3. 8

　　雷电流峰值 lightning currentpeak value

　　流经雷击点电流的最大值 。

　　3.9

　　盐雾沉降量 settlementofsaltmist

　　大气中盐雾在单位面积上的沉降量 , 以氯离子浓度表征 。

　　注 : 单位为毫克每平方米(mg/m2 ) 。

　　3. 10

　　典型机组 typicalwind turbine

　　根据海上风电场环境条件 、基础结构型式 、机型和单机容量等因素综合确定 ,覆盖海上风电场各种不利环境条件的监测机组 。

　　4 总体要求

　　4. 1 海上环境监测针对影响海上风力发电机组运行和人员设备安全的环境因素进行监测 ,应满足以下要求 :

　　a) 温度 、湿度 、风速 、风向的监测应为海上风力发电机组环境监测标准配置 ;

　　b) 气压 、雷电 、有害气体 、盐雾 、腐蚀 、海浪 、海流 、海水温度 、盐度等环境因素的监测应根据实际需求配置 。

　　4.2 监测区域应包括风轮 、机舱 、塔筒 、基础等 。

　　4.3 监测装置应耐久 、可靠 、实用 、有效 ,符合监测装置的规范要求 。

　　4.4 参与风力发电机组控制的风速 、风向 、湿度 、温度等环境监测装置应接入机组主控系统 。

　　4.5 监测装置应满足 GB/T 18451. 1 中的电磁兼容性规定 。

　　4.6 监测装置应满足海上风力发电机组适用性要求 ,见表 1。

　　表 1 适用性要求

　　参数

　　要求

　　工作环境温度

　　舱内区 : -40 ℃ ~ +55 ℃

　　舱外区 : -40 ℃ ~ +50 ℃

　　靠近热源或安装在电气柜内部 :按实际环境温度要求

　　相对湿度

　　≤100%

　　防护等级

　　应符合 GB/T 33630的要求 :

　　舱内区 :≥IP54;舱外区 :≥IP65

　　防腐等级

　　应符合 GB/T 33630的要求 :

　　舱内区 :≥C4;舱外区 :≥C5

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　　GB/T 46784—2025

　　4.7 监测装置安装位置应考虑信号传输的有效性及可靠性 ,兼顾巡检和维护的便利性 。

　　4. 8 监测装置所用通信设备应能保证数据安全 、可靠地传输至机组主控系统或服务器上 。

　　4.9 监测数据应定期进行存储 ,存储时间根据用户对不同环境参数要求协商而定 。

　　4. 10 监测装置应根据装置规范要求进行定期校准和检查 ,保证装置完好和运行正常 。

　　5 温度监测

　　5. 1 监测温度应包括机舱外部大气环境温度 、机舱内部环境温度 、塔筒内部环境温度及其他影响设备正常工作的环境温度 。

　　5.2 监测装置宜采用铂电阻 、热电偶等温度传感器 。

　　5.3 监测方式应采用在线监测 ,采样频率不应低于 1 Hz。

　　5.4 温度测量范围及最大允许误差要求见表 2。

　　表 2 温度测量范围及最大允许误差要求

　　参数

　　温度

　　测量范围

　　-40 ℃ ~ +80 ℃

　　最大允许误差要求

　　±(0. 3+0.005|t|) ℃

　　注 : |t|是温度绝对值 。

　　5.5 温度监测装置位置应满足以下要求 :

　　a) 监测大气环境温度的装置应安装在机舱外部 ;

　　b) 监测机舱内部环境温度的装置应安装在机舱内能够真实表征机舱内部温度的位置 ,如机舱控制柜旁 ;

　　c) 监测塔筒内部环境温度的装置应安装在底段塔筒内部 ;

　　d) 其他设备工作环境温度的监测装置根据用户需求安装 。

　　5.6 在易积水或积尘的环境中 ,传感器应采用防水防尘保护措施 。

　　6 湿度监测

　　6. 1 湿度监测应包括机舱外部大气环境湿度 、机舱内部湿度 、塔筒内部湿度及其他影响设备正常工作的湿度 。

　　6.2 监测指标应采用相对湿度 ,监测装置宜采用电容式湿度传感器 。

　　6.3 监测方式应采用在线监测 ,采样频率不应低于 1 Hz。

　　6.4 相对湿度测量范围及最大允许误差要求见表 3。

　　表 3 相对湿度测量范围及最大允许误差要求

　　参数

　　相对湿度

　　测量范围

　　0% ~ 100%

　　最大允许误差要求

　　±3%

　　6.5 湿度监测装置位置应满足以下要求 :

　　a) 监测大气环境湿度的装置应安装在机舱外部 ;

　　3

　　GB/T 46784—2025

　　b) 监测机舱内部环境湿度的装置应安装在机舱电气柜区域 ;

　　c) 监测塔筒内部环境湿度的装置应安装在底段塔筒内部 ;

　　d) 其他设备工作环境湿度的监测装置根据用户需求安装 。

　　6.6 在易积水或积尘的环境中 ,传感器应采用防水防尘保护措施 。

　　7 风速风向监测

　　7. 1 风速风向监测应对轮毂高度处的风速风向进行监测 。

　　7.2 监测装置宜采用机械式测风仪和机械风向标 、超声波风速风向仪进行监测 。

　　7.3 监测方式应采用在线监测 ,采样频率不应低于 1 Hz。

　　7.4 机械式测风仪和机械式风向标的性能要求见表 4,超声波风速风向仪的性能要求见表 5。表 4 机械式测风仪和机械式风向标性能要求

　　参数

　　风速

　　风向

　　测量范围

　　0 m/s~ 80 m/s

　　0°~ 360°

　　最大允许误差要求

　　±0. 5 m/s(≤15 m/s) ; ±3%(>15 m/s)

　　±2. 5°

　　分辨力

　　≤0. 1 m/s

　　≤1°

　　启动风速

　　≤0. 8 m/s

　　≤0. 8 m/s

　　注 : 风速测量范围为建议值 ,实际根据需求配置 。

　　表 5 超声波风速风向仪性能要求

　　参数

　　风速

　　风向

　　测量范围

　　0 m/s~ 80 m/s

　　0°~ 360°

　　最大允许误差要求

　　±0. 5 m/s(≤15 m/s) ; ±3%(>15 m/s)

　　±2°(在基准点的 ±10°范围内)

　　±4°(其余范围)

　　分辨力

　　≤0. 1 m/s

　　≤1°

　　注 : 风速测量范围为建议值 ,实际根据需求配置 。

　　7.5 对存在凝冻的地区 ,风速风向监测装置应具备自动加热除冰功能 。

　　7.6 风速风向监测装置应水平安装在机舱外部平台 。

　　7.7 由校准 、运行和安装引起的风向测量合成不确定度应满足 GB/T 18451. 2 的规定 。

　　8 气压监测

　　8. 1 气压监测应对机舱外部气压进行监测 。

　　8.2 监测装置宜采用压阻式气压传感器 。

　　8.3 监测方式应采用在线监测 ,采样频率不应低于 0. 1 Hz。

　　8.4 气压测量范围及最大允许误差要求见表 6。

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　　GB/T 46784—2025

　　表 6 气压测量范围及最大允许误差要求

　　参数

　　气压

　　测量范围

　　600 hPa~ 1 100 hPa

　　最大允许误差要求

　　±0. 3 hPa

　　8.5 监测气压的装置应安装在机舱外部 。

　　9 雷电监测

　　9. 1 雷电监测宜对叶片雷击进行监测 。

　　9.2 雷电监测宜采用雷电流监测系统 ,监测指标包括雷击时间 、雷电流峰值 、次数 。

　　9.3 监测方式宜采用在线监测 。

　　9.4 雷电流的测量范围和最大允许误差要求见表 7。

　　表 7 雷电流测量范围和最大允许误差要求

　　参数

　　雷电流

　　测量范围

　　±3kA~ ±200kA

　　最大允许误差要求

　　±10%

　　9.5 监测装置应具备断电数据存储功能 。

　　9.6 监测装置应安装在雷电泄放通道上 ,如叶片或塔筒内部 。

　　10 有害气体监测

　　10. 1 有害气体监测包括硫化氢 、六氟化硫等气体监测 ,单桩基础的机组宜配置硫化氢监测 ,机组配有高压开关柜宜配置六氟化硫监测 。

　　10.2 监测装置宜采用电化学原理的气体传感器 。

　　10.3 监测方式宜采用在线监测 。

　　10.4 有害气体监测宜配置报警功能 。

　　10.5 有害气体监测测量范围和最大允许误差要求见表 8。

　　表 8 有害气体测量范围和最大允许误差要求

　　参数

　　硫化氢

　　六氟化硫

　　测量范围

　　0 mg/m3 ~ 100 mg/m3

　　0 ppm~ 1 500 ppm

　　最大允许误差要求

　　±5%F. S

　　±10%F. S

　　注 : 1 ppm= 1× 10- 6 。

　　10.6 有害气体监测装置应安装在泄漏源或者容易积聚区域 。

　　5

　　GB/T 46784—2025

　　11 盐雾监测

　　11. 1 盐雾监测包括机舱内部盐雾监测和塔筒内部盐雾监测 。

　　11.2 盐雾监测指标应采用盐雾浓度或盐雾沉降量 。

　　11.3 监测装置宜采用激光散热原理的盐雾浓度传感器或盐雾沉降量传感器 。

　　11.4 监测宜采用在线监测 ,如采用离线监测 ,采样频次宜为 1 年 。

　　11.5 盐雾监测测量范围和最大允许误差要求见表 9。

　　表 9 盐雾监测测量范围和最大允许误差要求

　　参数

　　盐雾浓度

　　盐雾沉降量

　　测量范围

　　0 mg/m3 ~ 10 mg/m3

　　0 mg/m2 ~ 1 000 mg/m2

　　最大允许误差要求

　　±20%

　　±20%

　　11.6 盐雾监测宜与温湿度监测同时进行 。

　　11.7 监测装置应安装在机舱内部和底段塔筒内部 。

　　11. 8 盐雾监测可选取风电场 1 或 2个典型机组安装 。

　　11.9 盐雾浓度采样应将采气口保持水平 。

　　11. 10 盐雾沉降量采样应将探头敏感区水平朝上放置 。

　　12 腐蚀监测

　　12. 1 腐蚀监测包括机舱内部和塔筒内部大气腐蚀性监测 。

　　12.2 监测指标应采用腐蚀速率 ,监测装置宜采用电阻式金属腐蚀传感器 ,探头宜采用碳钢或铜材质 。

　　12.3 监测宜采用在线监测 ,如采用离线监测 ,采样频次宜为 1 年 。

　　12.4 腐蚀监测测量范围和分辨率要求见表 10。

　　表 10 腐蚀监测测量范围和分辨率要求

　　参数

　　腐蚀速率(碳钢)

　　腐蚀速率(铜)

　　测量范围

　　0 um/a~ 2 000 um/a

　　0 um/a~ 20 um/a

　　腐蚀分辨率

　　0. 05%可腐蚀总量

　　0. 05%可腐蚀总量

　　12.5 监测装置应安装在机舱内部和底段塔筒内部 。

　　12.6 腐蚀监测可选取风电场 1 或 2个典型机组安装 。

　　12.7 探头应与水平方向成 45°倾斜安装或竖直安装 。

　　13 海浪监测

　　13. 1 漂浮式海上风力发电机组宜配置海浪监测 ,可选取风电场 1 至 2个典型机组安装 。

　　13.2 海浪监测指标应包括波高 、波周期 、波向 ,监测装置宜采用波浪浮标或声学测波仪等 。

　　13.3 监测方式宜采用在线监测 ,采样频率不应低于 2 Hz。

　　13.4 海浪监测测量范围和最大允许误差要求见表 11。

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　　GB/T 46784—2025

　　表 11 海浪监测测量范围和最大允许误差要求

　　参数

　　波高

　　波周期

　　波向

　　测量范围

　　0 m~ 20 m

　　2 s~ 20 s

　　0°~ 360°

　　最大允许误差要求

　　±10%

　　±0. 5 s

　　±5°

　　13.5 监测装置根据测量原理和技术确定 ,可安装于浮标 、海床或基础平台 。

　　14 海流监测

　　14. 1 漂浮式海上风力发电机组宜配置海流监测 ,可选取风电场 1 或 2个典型机组安装 。

　　14.2 海流监测指标应包括流速 、流向 ,监测装置宜采用声学多普勒海流计 。

　　14.3 监测方式宜采用在线监测 ,采样频率宜按 1 次/5 min。

　　14.4 监测的水层应根据实测水深进行分层 ,按照 NB/T 31029的规定实施 。

　　14.5 海流监测测量范围和最大允许误差要求见表 12。

　　表 12 海流监测测量范围和最大允许误差要求

　　参数

　　流速

　　流向

　　测量范围

　　0. 03 m/s~ 3. 0 m/s

　　0°~ 360°

　　最大允许误差

　　±0. 05 m/s(<1 m/s) ; ±5%(≥1 m/s)

　　±5°

　　14.6 监测装置安装应结合具体海流测量原理和技术确定 。

　　14.7 监测装置安装应保证测量的流速剖面不受风力发电机组结构主体及附属构件的影响 。

　　15 海水温度和盐度监测

　　15. 1 漂浮式海上风力 发 电 机 组 宜 配 置 海 水 温 度 和 盐 度 监 测(以 下 简 称 “温 盐 监 测 ”) , 可 选 取 风 电 场1 或 2个典型机组安装 。

　　15.2 海水温度和盐度应同时监测 。

　　15.3 温盐监测指标应包括海水温度 、盐度或电导率 ,监测装置宜采用温盐深测量仪 。

　　15.4 监测的水层应根据实测水深进行分层 ,按照 NB/T 31029的规定实施 。

　　15.5 监测方式宜采用在线监测 ,采样频率不应低于 0. 5 Hz。

　　15.6 温盐监测测量范围和最大允许误差要求见表 13。

　　表 13 温盐监测测量范围和最大允许误差要求

　　参数

　　温度

　　电导率(盐度)

　　测量范围

　　-2 ℃ ~ 35 ℃

　　0 mS/cm~ 70 mS/cm

　　最大允许误差要求

　　±0. 2 ℃

　　±0. 05 mS/cm

　　15.7 温盐监测装置可安装于浮标 、海床或浮体平台下部与海水接触位置 。

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