GB/T 20319-2017 风力发电机组 验收规范

　　ICS 27 . 180 F 1 1

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 20319—2017

　　代替 GB/T 20319—2006

　　风力发电机组 验收规范

　　windturbinegeneratorsystems—Specificationforacceptance

　　2017-07-12 发布 2018-02-01 实施

　　中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中 国 国 家 标 准 化 管 理 委 员 会

　　发

　　布

　　GB/T 20319—20 17

　　GB/T 20319—20 17

　　前 言

　　本标准按照 GB/T 1 . 1—2009 给出的规则起草。

　　本标准代替 GB/T 20319—2006《风力发电机组 验收规范》。 与 GB/T 20319—2006 相比主要变化如下：

　　— 修改了标准第 1 章范围(见第 1 章，2006 年版第 1 章);

　　— 增加了术语和定义(见 3 . 1~3 . 7) ;

　　— 增加了验收前应具备的条件(见 4 . 1、4 . 2) ;

　　— 增加了第 5 章验收启动(见第 5 章);

　　— 修订了试运行的时间要求和考核指标(见 6 . 1 , 2006 年版 4 . 3) ;

　　— 修改了预验收的检查项目和内容(见 6 . 1 , 2006 年版 4 . 4) ;

　　— 修改了最终验收的主要内容(见 6 . 2 , 2006 年版 4 . 6) ;

　　— 删除了接地电阻的测量(见 2006 年版 5 . 3) ;

　　— 规定了各项验收内容依据的标准，对部分验收方法进行了修订并移入到附录(见 6 . 1、7 . 2、附录A、附录 C、附录 D、附录 E) ;

　　— 修改了验收的合格条件(见 7 . 1 、7 . 2 , 2006 年版 4 . 4、4 . 6) ;

　　— 修改了验收文件，并给出了供参考的文件格式(见第 8 章及附录 A、附录 B, 2006 年版第 6 章)。本标准由中国机械工业联合会提出。

　　本标准由全国风力机械标准化技术委员会(SAC/TC 50)归口 。

　　本标准主要起草单位：中国农业机械化科学研究院呼和浩特分院、国电联合动力技术有限公司、北京鉴衡认证中心、新疆金风科技股份有限公司、华电福新能源股份有限公司、中国大唐集团新能源股份有限公司、中国农业机械工业协会风能设备分会、上海电气风电设备有限公司、中国船级社质量认证公司、中船重工(重庆)海装风电设备有限公司、中国电力科学研究院、国华能源投资有限公司、龙源风电工程技术有限公司、广东明阳风电产业集团有限公司、中节能风力发电股份有限公司、浙江运达风电股份有限公司、北京君泰峰能科技有限公司、华测新能源检测技术有限公司、东方电气股份有限公司、华锐风电科技(集团)股份有限公司、华能新能源产业控股有限公司、通标标准技术服务有限公司。

　　本标准主要起草人：王建平、冯健、杨洪源、宁巧珍、张文忠、时文刚、庄岳兴、刘琦、陈振华、汤文兵、薛扬、周卫华、范晓旭、张启应、梁志静、周民强、陈党慧、王际广、王建刚、吴立东、庞靖宇、刘作辉、张杰、张旺。

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　　风力发电机组 验收规范

　　1 范围

　　本标准规定了风力发电机组安装调试并网发电后，预验收和最终验收的一般原则、内容和方法。

　　本标准适用于风轮扫掠面积大于 200 m2 的水平轴风力发电机组(简称“机组”)。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件对于本文件的应用是必不可少的。 凡是注 日期的引用文件，仅注 日期的版本适用于本文件 。凡是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 2900 . 53 电工术语 风力发电机组

　　GB/T 18451 . 2—2012 风力发电机组 功率特性测试

　　GB/T 19069 风力发电机组 控制器 技术条件

　　GB/T 22516 风力发电机组 噪声测量方法

　　GB/T 23479 . 1—2009 风力发电机组 双馈异步发电机 第 1 部分：技术条件

　　GB/T 25387 . 1 风力发电机组 全功率变流器 第 1 部分：技术条件

　　GB/T 25388 . 1 风力发电机组 双馈式变流器 第 1 部分：技术条件

　　GB/T 25389 . 1—2010 风力发电机组 低速永磁同步发电机 第 1 部分：技术条件

　　GB/T 25390 风力发电机组 球墨铸铁件

　　GB/T 33225 风力发电机组 基于机舱风速计法的功率特性测试

　　GB/T 33628 风力发电机组 高强螺栓连接副安装技术要求

　　JGJ 82 钢结构高强度螺栓连接技术规程

　　IEC 61400-4 : 2012 风 力 发 电 机 组 齿 轮 箱 设 计 要 求 ( Wind turbines—Part 4 : Design requirements for wind turbine gearboxes)

　　IEC TS 61400-26-1 风力发电机组 第 26-1 部分：基于时间的风力发电机组可利用率( Wind Turbines—Part 26-1 : Time based availability for wind turbines)

　　IEC TS 61400-26-2 风力发电机组 第 26-2 部分：基于发电量的风力发电机组可利用率( Wind turbines—Part 26-2 : Production-based availability for wind turbines)

　　VDI 3834 非直驱风力发电机组及其组件机械振动测量与评估[Blatt1/Part 1 Measurement and evaluation of the mechanical vibration of wind energy turbines and their components (wind energy tur- bines with gearbox)]

　　3 术语和定义

　　GB/T 2900 . 53 界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

　　3.1

　　调试 commissioningtesting

　　调整和试验的简称。 机组安装后，按机组设计文件和调试大纲规定进行调整、整定和一系列试验工作的总称。

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　　3.2

　　试运行 testrun

　　机组经过通电调试后，在正式全面运行之前，为检验其运行稳定性和发电能力而进行的运行考核。

　　3.3

　　预验收 pre-acceptance

　　调试完成后，为检查机组目前是否能够安全稳定地持续运行而进行的验收。

　　3.4

　　质量保证期 warrantyperiod

　　设备采购合同约定的设备预验收合格后的某一段时间(通常以年计)，在此期间内设备制造商(供方)应承担合同约定的质量保证义务。

　　3.5

　　最终验收 finalinspectionandacceptance

　　质量保证期结束前对机组进行的验收，以判断机组是否达到合同要求。

　　3.6

　　机组故障 windturbinefailure

　　机组不能执行规定功能，并且不能远程复位和启动运行的停机事件，预防性维修或其他计划性活动或缺乏外部资源的情况除外。 故障通常是产品本身失效后的状态，但也可能在失效前就存在。 可用故障发生频次、平均故障间隔时间(MTBF)、平均排除故障耗时等指标衡量。

　　3.7

　　泄漏 leakage

　　机组中不应该流出或漏出的物质或流体，流出或漏出机械设备以外，造成损失，称之为泄漏。 其中油品按照泄漏程度不同可以分为渗油、滴油和流油。

　　注：渗油 — 油液慢慢的透过或渗出，不形成连续的液流或液滴;

　　滴油 — 油液以液滴的形式漏出;

　　流油 — 油液较快速的流出，形成连续的液流或流迹，短时间内造成大量泄漏。

　　4 验收条件

　　4 . 1 预验收前所需资料

　　预验收前应具备的资料如下：

　　a) 机组及主要部件质量及说明文件，包括由制造商提供的有效产品认证证书，产品说明书，安装、运行和维护手册，故障手册，产品合格证明文件及出厂检验和试验报告;

　　注：本标准中的主要部件指机组叶片、发电机、齿轮箱、主轴、主轴承、变桨系统、偏航系统、变流器、主控系统。

　　b) 安装工程验收文件，包括由机组基础施工方提交的基础质量验收资料和由机组安装施工方提交的安装工程质量验收资料;

　　c) 机组调试报告(含安全及功能试验);

　　d) 供货机型并网特性检测报告;

　　e) 供货机型功率曲线测试报告;

　　f) 设备采购合同;

　　g) 设备监造质量文件(如有约定)。

　　4 . 2 最终验收前所需资料

　　最终验收启动前除应具备 4 . 1 所列资料外，还应准备如下资料：

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　　a) 文件资料

　　1) 运行日志、维护记录、检修记录(包括在此过程中形成的检测和分析报告，如齿轮箱油液分析报告)、故障统计表、备件及消耗品使用统计表;

　　2) 运行过程中发现的问题和整改消缺记录及遗留问题(包括在此过程中形成的分析报告);

　　3) 设备运行数据：单机各月、年发电量，单机及风电场各月、年可利用率及其计算方法，中央监控系统记录的机组历史数据;

　　4) 移交生产验收资料，包括产品运行工作原理图、结构图、接线图、电气图，主要部件更换方案;

　　5) 机组预验收证书;

　　6) 质量保证期内考核记录及确认文件。

　　b) 程序软件及相关资料

　　1) 单台机组主控运行程序最终版本及上传下载说明;

　　2) 机组 SCADA 系统安装文件、安装说明及使用手册;

　　3) 变桨运行程序及上传下载说明;

　　4) 变流器运行程序及上传下载说明;

　　5) 主控系统、变流器、变桨系统调试软件及调试软件使用说明书;

　　6) 主控与变流器、变桨系统、偏航变频器、监控系统及风速仪通讯规约名称。

　　4 . 3 仪器与人员

　　启动验收前应准备相关验收仪器与工具，计量仪器应具有有效校准或检定证书，人员资质应符合相关规定。

　　4 . 4 机组状态

　　启动预验收前机组应完成通电调试，功能性试验合格，照明、通讯、安全防护装置齐全良好，能够运行正常。

　　最终验收时机组应能够正常运行，无明显安全隐患，照明、通讯、安全设备、备品备件及专用工器具齐全良好。

　　5 验收启动

　　预验收应在机组调试完毕后启动。 最终验收应在设备采购合同约定的机组质量保证期结束前 6 个月启动。

　　机组预验收和最终验收时可由供需双方(制造商与用户单位)共同协商成立验收小组，编制验收大纲，买方负责按验收大纲组织验收工作，必要时可委托独立第三方机构进行验收。 验收合格后，供需双方(制造商与用户单位)签署验收证书。

　　6 验收内容

　　6 . 1 预验收内容

　　机组预验收的主要工作内容如下：

　　a) 验收条件完备性审查。 根据第 4 章中预验收前应具备的条件，审查各项内容的完整性、有效性和一致性。

　　b) 机组分系统检查。 具体检查项目和内容可参见附录 A 的 A. 2 。

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　　c) 试运行。 试运行期间，单台机组应连续、稳定、无故障运行达 240 h,并且在此期间机组达到额定功率，则视为该机组试运行合格。 如果在 240 h 的试运行期内，机组没有达到额定功率，则试运行顺延至达到额定功率;如果顺延 120 h 仍然未达到额定功率，机组运行正常，则视为试运行合格。 试运行过程应形成记录，试运行结束后应及时形成报告，报告内容可参考 A. 3 。

　　机组试运行期间，如出现因非机组本身原因导致的停机(如：IEC TS 61400-26-1 中定义的环境条件和电网条件超出设计条件、请求停机和不可抗力停机)不应视为机组故障。 非机组故障引起的停机，恢复后试运行可继续计时，机组故障引起的停机，恢复后则试运行应重新计时。

　　d) 物资交接。 供需双方(制造商与用户单位)按合同完成备品备件、专用工器具、耗材等物资交接，并签字确认。

　　6 . 2 最终验收内容

　　机组最终验收主要包括以下内容：

　　a) 验收条件完备性审查。 根据第 4 章中最终验收前应具备的条件，审查各项内容的完整性、有效性和一致性。

　　b) 机组分系统检查，具体检查要求参见附录 B 的 B. 3 。

　　c) 机组传动链振动分析和齿轮箱油液分析。

　　d) 功率曲线考核。 具体考核方法可参见附录 C。

　　e) 机组运行数据统计与分析，包括可利用率和故障情况。

　　f) 噪声特性验收(如合同有约定)。

　　g) 机组计量仪表、传感器(包括风速仪、风向仪、振动传感器等)以及无冗余的温度和压力传感器的检查。

　　h) 设备缺陷及隐患问题的整改情况。

　　i) 备品备件、耗材的补足情况。

　　j) 质保期服务的执行情况。

　　k) 技术服务承诺的执行情况。

　　7 验收合格条件

　　7 . 1 预验收合格条件

　　预验收时机组应满足如下要求：

　　a) 验收条件审查合格，4 . 1 所要求的文件和报告齐全、有效;

　　b) 分系统检查未发现影响机组安全、稳定运行的缺陷;

　　c) 试运行合格;

　　d) 试运行期间机组各部位温度正常，无异常振动;

　　e) 试运行期间机组转动部件无异响，无渗油。

　　7 . 2 最终验收合格条件

　　最终验收时机组应满足如下条件：

　　a) 验收条件审查合格，4 . 2 所要求的文件和报告齐全、有效，记录符合相关要求;

　　b) 分系统检查完成且未发现不符合相关要求的缺陷;

　　c) 机组传动链振动指标应满足 VDI 3834 的要求;

　　d) 齿轮箱油液分析内容及结果应满足 IEC 61400-4 的要求;

　　e) 功率曲线考核方法参见附录 C 的要求，计算得到的功率曲线保证值 k 不应低于 95% ;

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　　f) 可利用率和故障情况等运行数据考核方法参见附录 D 的要求，其中整个风电场机组年平均可利用率不应低于 95%,单台机组年平均可利用率不应低于 90%,其他运行数据考核指标可参考附录 D执行;

　　g) 机组运行时的噪声特性应与设备采购合同约定一致，如需测试验证，应按照 GB/T 22516 进行，机组在输出功率为 1/3 额定功率时排放的噪声(等效声功率级)应小于或等于 110 dB(A)。

　　8 验收文件要求

　　8 . 1 验收文件应包括预验收文件和最终验收文件，相关格式和内容参见附录 A 和附录 B,其他验收文件可参阅相关标准规定。

　　8 . 2 预验收文件应包括：

　　a) 预验收申请书(A. 1) ;

　　b) 预验收机组分系统检查报告(A. 2) ;

　　c) 机组试运行报告(A. 3) ;

　　d) 资料交接报告;

　　e) 合同物资交接报告;

　　f) 预验收证书(A. 4) 。

　　8 . 3 最终验收文件应包括：

　　a) 最终验收申请书(B. 1) ;

　　b) 验收小组成员确认单;

　　c) 验收条件审查报告(B. 2) ;

　　d) 最终验收机组分系统检查报告(B. 3) ;

　　e) 传动链振动分析报告;

　　f) 齿轮箱油液检测报告;

　　g) 机组运行分析报告;

　　h) 功率曲线验证报告;

　　i) 机组噪声特性验证报告(如合同有约定);

　　j) 机组计量仪表及传感器检查报告;

　　k) 机组最终验收报告(B. 4) ;

　　l) 最终验收证书(B. 5) 。

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　　附 录 A

　　(资料性附录)预验收文件示例

　　A.1 预验收申请书

　　预验收申请书 文件编号：

　　GB/T 20319—20 17

　　A.2 预验收分系统检查报告

　　预验收分系统检查报告 文件编号：

　　GB/T 20319—20 17

　　表(续)

　　A.3 机组试运行报告

　　机组试运行报告 文件编号：

　　GB/T 20319—20 17

　　表(续)

　　GB/T 20319—20 17

　　A.4 预验收证书

　　预 验 收 证 书

　　证书编号

　　项 目 名称：

　　机组型号：

　　机组设备出厂编号：

　　现场机位编号：

　　调试结束 日期：

　　整机制造商：

　　上述 风 力 发 电 机 组 由 承 担 调 试，经 从 年 月 日 时至 年 月 日 时的 小时试运行考核，各项指标符合合同要求。 且供方依据合同提供完整的机组档案，并将风力发电机组交接于需方运行。

　　经双方签字的本文件证明上述设备预验收合格。

　　本证书一式 份，供需双方各执 份 。

　　需方签字(盖章)： 供方签字(盖章)：

　　日 期： 日 期：

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　　附 录 B

　　(资料性附录)

　　最终验收文件示例

　　B.1 最终验收申请书

　　最终验收申请书

　　工程名称： 编号：

　　B.2 验收条件审查报告

　　验收条件审查报告 文件编号：

　　GB/T 20319—20 17

　　B.3 最终验收分系统检查报告

　　最终验收分系统检查报告 文件编号：

　　GB/T 20319—20 17

　　表(续)

　　GB/T 20319—20 17

　　表(续)

　　GB/T 20319—20 17

　　表(续)

　　GB/T 20319—20 17

　　表(续)

　　GB/T 20319—20 17

　　表(续)

　　注 1 ：本附录规定了机组最终验收分系统检查所需的通用基本要求，并未包含所有细节，仅供制定分系统检查项 目

　　列表时参考。

　　注 2：该年度定检时已进行过的检查项 目，现场抽查可通过审查年检记录实施。

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　　B.4 机组最终验收报告

　　机组最终验收报告

　　项目名称：

　　项目地址：

　　业主单位：

　　设备供应商：

　　合同编号：

　　GB/T 20319—20 17

　　一 、项目概述

　　项目介绍、机组整体状况概述等。

　　二 、质保期内主要工作完成情况

　　三 、定检完成情况

　　1 . 定检情况总体概述

　　2 . 500 h维护中发现的问题及处理情况

　　3 . 半年定检中发现的问题及处理情况

　　4 . 一年定检中发现的问题及处理情况

　　5 . ×年定检中发现的问题及处理情况

　　四 、质保期内机组典型故障统计及分析

　　五 、质保期内主要零部件更换情况、更换后零部件运行情况及分析

　　六 、质保期内备品备件消耗情况统计及分析

　　七 、质保期内机组可利用率情况及分析

　　八 、质保期内机组改造统计及分析

　　九 、遗留整改事项

　　十 、项目总体评价及验收结论

　　B.5 最终验收证书

　　最终验收证书

　　GB/T 20319—20 17

　　附 录 C

　　(资料性附录)

　　功率曲线考核方法

　　C.1 功率曲线考核计算方法

　　功率曲线考核根据实际功率曲线和保证功率曲线，采用如下发电量考核的计算方法，见式(C. 1) 和式(C. 2) :

　　k =AEPinfer /AEPwarranty × 100% …………………………( C. 1 )

　　AEP = N

　　式中：

　　k —功率曲线保证值;

　　AEPinfer — 根据约定的风速分布函数以及实际功率曲线推断出的年发电量，单位为千瓦时

　　( kW · h ) ;

　　AEPwarranty —根据约定的风速分布函数以及担保功率曲线推断出的年发电量，单位为千瓦时( kW · h ) ;

　　Nh —一年中的小时数，约为 8 760 h ;

　　N — 区间个数;

　　Vi —第 i个区间标准化的平均风速;

　　F(V) — 约定的风速累积概率分布函数;

　　Pi —第 i个区间标准化的平均输出功率。

　　其中，风速累积概率分布函数可采用风电场项目工程招标文件提供的轮毂高度风速的威布尔分布，也可采用与风电场项目工程招标文件中年平均风速一致的瑞利分布，或者由制造商和开发商约定风频分布。 风电场担保功率曲线为制造商投标文件提供的功率曲线。 实际功率曲线应按照 GB/T 18451 . 2测量或按照 GB/T 33225 通过机舱传递函数和机组历史运行数据获得，测风设备可以采用测风激光雷达。

　　C.2 机舱传递函数建立的简化方法

　　C.2. 1 概述

　　机舱传递函数应按照 GB/T 33225 规定的方法建立。 如供需双方(制造商与用户单位)协商达成 一致时，也可考虑采用如下简化方法，但由于简化方法目前尚未经过大量测试结果的验证，其测量精度尚不明确，供需双方(制造商与用户单位)应意识到采用该方法对考核结果可能造成的影响。

　　C.2.2 机舱传递函数建立

　　选择风电场中地形及风资源具有代表性的机组，在 2 倍 ~4 倍风轮直径范围内设立测风塔或测风激光雷达(推荐使用 2 倍风轮直径)，同时在机组合适位置安装功率测量设备，测量风速风向和机组净输出功率的 2 min平均值。 依据 GB/T 18451 . 2 和 GB/T 33225 中相关规定计算得出相应的功率曲线和机舱风速传递函数。 机舱风速传递函数应仅考虑不受附近其他运行机组和障碍物尾流影响的扇区。

　　GB/T 20319—20 17

　　C.2.3 机舱传递函数校验

　　按照 GB/T 33225 规定的方法和要求对所建立的机舱传递函数进行校验。 校验通过后即可应用于对机舱风速的修正。

　　C.2.4 简化机舱传递函数的应用

　　使用经修正的机舱风速和输出功率，按照 GB/T 18451 . 2—2012 第 8 章计算被考核机组的评估功率曲线。 用于计算的数据使用 10 min平均值，仅考虑不受附近其他运行机组和障碍物尾流影响的扇区内的数据，而不考虑场地标定，但所得机舱风速传递函数结果适用范围仅限于开展测试的风电场。

　　C.3 气温和气压数据

　　气温和气压数据一般可由机组历史运行数据得到，如果无法经由历史运行数据得到，也可使用在同一风电场内其他位置测得的同期气温和气压数据;如果没有气压测量数据，可采用风电场项目工程招标文件提供的气压数值，或利用海拔高度进行计算。

　　C.4 功率曲线考核流程

　　机组功率曲线考核流程见图 C. 1 。

　　图 C.1 机组功率曲线考核流程

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　　附 录 D

　　(资料性附录)

　　运行数据考核方法及参考指标

　　D.1 可利用率考核

　　可利用率通常在进入质量保证期后开始进行考核，考核指标和方法应符合 供 需 双 方(制 造 商与用户单位)的约定。 基于时间和基于发电量的可利用率计算方法可分别参照 IEC TS 61400-26-1 和IEC TS 61400-26-2 执行 。

　　D.2 机组故障考核

　　根据机组数据采集与监视控制系统(SCADA)数据及现场故障记录对全场机组故障进行统计分析，计算机组平均故障间隔时间(MTBF),以确认机组是否存在频发性故障。 如机组存在频发性故障，卖方应根据故障情况进行原因分析，并采取有效的整改措施，以使 MTBF满足考核要求。

　　MTBF考核指标应符合合同约定要求，如合同无明确要求，则可参考行业平均水平由供需双方(制造商与用户单位)协商确定。 本标准给出如下参考指标：全场机组年度 MTBF 不小于 150 h, 因故障停机所报出的多个故障按一次故障计算。

　　D.3 恶性事件及设备质量事故

　　质量保证期内机组如发生倒塔、机舱火灾损毁、紧急停机安全链保护失效及风轮坠落的恶性事件，以及超过如下指标的设备质量事故：

　　a) 叶片折断率不大于 0 . 01 次/(台 · 年);

　　b ) 齿轮箱损坏整体更换率不大于 0 . 02 次/(台 · 年);

　　c) 发电机损坏整体更换率不大于 0 . 03 次/(台 · 年);

　　d) 偏航回转体或轴承损坏整体更换率不大于 0 . 005 次/(台 · 年);

　　e) 主轴承损坏整体更换率不大于 0 . 005 次/(台 · 年)。

　　则供方应提供相应的原因分析、整改措施以及结果有效性验证，并在最终验收时提交验收小组进行评估。

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　　附 录 E

　　(资料性附录)高强度螺栓检查

　　E.1 检查内容

　　E.1 . 1 螺栓预紧及定检记录审查

　　通过对螺栓预紧及定检记录的审查，确定是否按相关设计和维护要求对螺栓进行了预紧和定期检查 。螺栓预紧时应满足设计文件及 GB/T 33628 的相关要求，且所用预紧工具应满足 E. 3 的要求。

　　E.1 . 2 螺栓外观状况检查

　　主要是通过目视检查螺栓表面是否存在超过预期的锈蚀。

　　E.1 . 3 螺栓预紧力现场抽查

　　对预紧力有控制要求的螺栓连接，应通过现场抽查验证其预紧力正确，具体抽查要求见 E. 2 。如该年度定检时已进行过螺栓预紧力抽检，现场抽查可通过审查年检记录实施。

　　E.2 预紧力检查

　　E.2 . 1 螺栓预紧力检查采用随机抽检方式时，每个部位螺栓的抽检比例应不少于 10%,且不少于 2 个 。

　　E.2 . 2 预紧力检查应按照制造商规定的方法、程序和要求进行。 对于扭矩法和转角法施工的螺栓，可参照 JGJ 82 进行预紧力检查。

　　E.2 . 3 检查时环境温度宜在- 5 ℃以上。

　　E.3 测量工具

　　预紧力检查所用测量工具应经过校准并在有效期内，其测量误差应不超过 ±5%。