中华人民共和国国家标准（GB/T 31140-2014）：高原用风力发电设备环境技术要求 [Environment Specifications of Wind-power Generation Equipments for Plateau] pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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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 编

图书标签:

• 风力发电
• 高原风电
• 国家标准
• GB/T 31140-2014
• 环境技术规范
• 可再生能源
• 风机
• 技术标准
• 电力工程
• 电气工程

出版社： 中国标准出版社

ISBN：155066149941

版次：1

商品编码：11578774

包装：平装

外文名称：Environment Specifications of Wind-power Generation Equipments for Plateau

开本：16开

出版时间：2014-09-01

用纸：胶版纸

页数：10##

内容简介

　　《中华人民共和国国家标准（GB/T 31140-2014）：高原用风力发电设备环境技术要求》规定了使用在海拔1000m以上至海拔5000m环境的风力发电设备运行技术要求。
　　《中华人民共和国国家标准（GB/T 31140-2014）：高原用风力发电设备环境技术要求》适用的风力发电设备主要指：发电机（包括双馈异步发电机和永磁同步发电机）、变流器（包括双馈式变流器和全功率变流器）和控制系统（包括主控制系统和电动变桨控制系统等）。
　　控制系统使用在海拔2000m以上至海拔5000m。

内页插图

目录

前言
1 范围
2 规范性引用文件
3 术语和定义
4 使用环境条件
5 技术要求
6 雷电防护
7 试验规范
8 标识
9 包装、运输和贮存
参考文献

前言/序言

《高原用风力发电设备环境技术要求》（GB/T 31140-2014）图书简介 核心内容聚焦：风电技术在特殊地理环境下的适应性与合规性规范 本书籍——《中华人民共和国国家标准（GB/T 31140-2014）：高原用风力发电设备环境技术要求》（Environment Specifications of Wind-power Generation Equipments for Plateau），是一部针对中国特定地理区域——高海拔高原地带所设计和运行的风力发电设备所制定的权威性技术标准文件。 本标准的核心价值在于，它系统性地规定了在高原环境下，风力发电设备在设计、制造、运输、安装、运行及退役过程中，必须满足的一系列环境适应性与可靠性要求。其目的在于确保高原风力发电机组能够在低温、低压、强风、紫外线辐射强等极端气候条件下，实现长期、稳定、高效的电力输出，同时最大限度地降低对脆弱高原生态环境的潜在负面影响。 --- 第一部分：标准的制定背景与适用范围 1.1 制定背景：高原环境的特殊性与挑战 中国拥有广阔的高原地域，例如青藏高原，这些地区风能资源丰富，被视为未来可再生能源发展的重要战略区。然而，高原环境具有显著的独特性和严苛性，这与平原或沿海地区截然不同： 低气压与低氧环境： 随着海拔升高，空气密度显著降低，这直接影响了风轮的气动效率、发电机散热性能以及润滑油的润滑特性。 极端低温： 高原地区冬季漫长，气温可远低于零下三四十摄氏度，这对材料的脆性、电池的充放电性能、以及液压系统的粘度提出了极高的要求。 强紫外线辐射： 高海拔地区大气稀薄，紫外线强度远超平原，这对叶片、涂层、电缆绝缘材料的抗老化性能构成严峻考验。 强风载荷与冰冻危害： 复杂地形导致气流不稳定，阵风强度高，同时存在结冰风险，可能引发叶片失衡和结构疲劳。 GB/T 31140-2014 正是为了应对这些挑战，避免“平原标准”直接套用在高原设备上所导致的设备故障率升高、维护成本剧增和安全隐患，从而为高原风电项目的健康发展奠定技术基础。 1.2 适用范围界定 本标准明确界定了其适用的风力发电设备类型（通常涵盖特定额定功率范围内的水平轴风力发电机组）以及其应用的海拔高度范围。虽然具体数值可能在标准正文中详述，但其适用前提是：设备必须在设计或认证阶段就充分考虑了海拔高度带来的环境影响。 --- 第二部分：环境技术要求的核心维度解读 本标准并非涵盖风力发电设备的全部技术细节（如电气控制的通用标准），而是聚焦于“环境适应性”这一关键维度。其技术要求通常可以分解为以下几个关键领域： 2.1 气动与机械性能适应性要求 由于空气密度降低，风轮的空气动力学性能会发生变化。标准可能对以下方面提出具体要求： 功率曲线修正： 规定在特定海拔高度下，机组应如何根据实际空气密度来修正其额定功率和切入/切出风速点，以确保性能曲线的准确性。 结构载荷校核： 针对高原特殊风况（如阵风、湍流强度），要求对塔筒、轮毂、叶片连接件等关键结构部件进行额外的疲劳分析和载荷验证。 防冰与除冰： 明确了在结冰风险区域，对叶片表面材料的抗粘附性、以及主动或被动防/除冰系统的性能指标要求，例如除冰效率、能耗限制等。 2.2 热管理与润滑系统要求 低温和低密度对设备内部的热平衡是双重挑战： 低温启动与运行： 对主控系统、变桨系统、制动系统以及齿轮箱等关键部件提出最低环境工作温度要求。标准可能规定了在极端低温下，润滑油、液压油的粘度等级、闪点以及流动性必须达到的标准。 散热设计优化： 尽管环境温度低，但空气密度低导致自然对流散热效率下降。标准可能对发电机、变频器等高热部件的强制冷却系统（如风扇、油冷器）的设计裕度提出明确指标。 2.3 材料与表面防护要求 高原的强紫外线和昼夜温差大对材料寿命构成威胁： 抗紫外线（UV）老化： 对叶片涂层、舱罩外壳、电缆外护套等非金属材料，要求进行加速老化测试，并规定其使用寿命内性能衰减的上限。 低温脆性控制： 规定关键承力结构件所采用钢材、铸件等材料必须满足特定低温冲击韧性要求（如Charpy V型冲击功指标），以防止在低温下发生脆性断裂。 防腐蚀要求： 考虑高原地区可能存在的腐蚀性环境（如特定矿物或气候因素），对表面防腐涂层提出覆盖和厚度要求。 2.4 运行与维护的特殊要求 标准也延伸至机组的现场维护和安全操作： 人员安全保障： 鉴于高原缺氧环境，可能对运维人员在舱内作业的通风、应急措施、以及设备状态监测的自动化程度提出更高要求，以减少人员暴露在极端环境下的时间。 监测与数据采集： 要求机组配备能适应低温、高海拔环境的传感器和监测系统，并明确数据上传和故障诊断的可靠性标准。 --- 第三部分：标准的实施意义 GB/T 31140-2014的发布和实施，标志着中国风电行业开始从“追求装机容量”向“追求全生命周期可靠性与环境适应性”转变。 1. 提升可靠性与投资回报率： 通过强制性的环境适应性设计，有效降低了高原风电项目因设计缺陷导致的非计划停机、重大部件损坏的风险，保障了度电成本（LCOE）的竞争力。 2. 统一市场准入门槛： 为所有计划在高原地区建设的风电项目提供了一个清晰、可量化的技术基准，避免了低质量产品进入高风险区域。 3. 指导技术研发方向： 引导国内外的风电设备制造商将研发重点投向适应极端环境的材料科学、热力学优化和智能控制系统，推动了中国高原风电技术的进步。 简而言之，本书籍是高原风电项目业主、设备制造商、第三方检测机构以及项目设计院等专业人士手中，一份不可或缺的、操作性极强的合规性与工程优化指导文件。它聚焦于“如何让风力发电设备在高原这片独特的土地上，安全、长久、高效地工作”这一核心工程难题。

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阅读这本书最大的感受是其严谨性，尤其是在安全法规和环境影响评估的交织处理上，体现了国家标准制定者对“可持续发展”理念的深刻理解。例如，书中对高原生态敏感区内的噪声排放和电磁辐射控制提出了近乎苛刻的限制，这远超出了常规平原地区风电场的标准。这对于需要在生态脆弱地带部署清洁能源的开发者来说，既是挑战也是指引。我花了不少时间去对比不同海拔高度下，风轮叶片的腐蚀速率模型，书中提供的数据模型非常详尽，并且明确标注了其适用的地质和气象参数范围。如果说有什么不足，那就是在“标准执行的地域差异性说明”上略有欠缺，高原地区的划分标准本身就有多种界定方式，标准没有明确指出其适用范围的地理坐标边界，这在实际项目落地时可能会引发一些关于适用性的争议。

评分☆☆☆☆☆

这本书的结构安排，初看之下，似乎是按照设备生命周期的逻辑展开的，从选址环境评估到设备安装、运行维护，再到最终的报废处理，构成了一个完整的闭环管理体系。然而，在实际阅读体验中，我发现在“环境适应性测试方法”这一章节的处理上略显保守和笼统。标准列举了一些必要的测试项，比如抗风速极限和温湿度循环测试，但对于如何模拟高原地区特有的，比如强风沙侵蚀或者间歇性高原反应（对维护人员而言）的非传统环境因素，描述得不够具体。我期望看到更多关于动态模拟试验台架的搭建要求，或者至少是允许采用的替代性模拟方案。总的来说，它设定了一个扎实的基础框架，但对于追求前沿、挑战性环境适应性研究的人士来说，可能需要自行进行大量的推导和补充工作。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧和排版确实让人眼前一亮，作为一本技术标准，它没有采用那种枯燥乏味的纯文本格式，而是加入了大量的图表和示意图，这对于理解高原环境下风力发电设备的特殊要求至关重要。我特别注意到其中关于极端低温和低气压环境下的材料选择和结构设计部分，图示非常清晰地展示了不同合金在冰雪覆盖和强紫外线照射下的性能对比。不过，尽管图文并茂，对于初次接触高原装备标准的读者来说，某些章节的专业术语密度还是偏高，比如关于“喘振”和“冰载荷”的量化指标，如果能增加一些实际案例的辅助说明，相信会更具可读性。整体而言，这本标准在视觉呈现上做到了技术性和易读性的平衡，对于工程师来说，查阅起来效率很高，不像有些国标那样晦涩难懂，只是在深度解读方面，可能还需要结合其他专业文献才能完全掌握其精髓。

评分☆☆☆☆☆

这本书的参考价值不言而喻，它就像一本高原风电领域的“宪法”，为所有相关方划清了权责和技术边界。我注意到，在附录部分，它引用了大量国际上关于高海拔地区航空安全和气象测量的相关标准，这表明了制定者在吸收国际先进经验方面的努力。然而，在实际应用中，我发现其中关于“运维人员健康与安全保障”的章节，虽然提出了要求，但在具体措施的量化指标上，比如氧气储备要求、急救流程标准化等，相较于其他技术指标的严密性，显得有些“温柔”。高原作业的风险是多维的，标准在技术层面的深度令人信服，但在关注“人”的因素时，或许可以更进一步，提供更具操作性和可检验性的细则，以确保现场工作人员的安全。

评分☆☆☆☆☆

对于我这种侧重于风机控制系统优化的技术人员来说，这本书的价值主要体现在对控制策略的间接约束上。虽然它没有直接规定PID参数或控制算法，但对运行工况的极限定义，比如在低压环境下如何保证发电机的励磁稳定性和转子动态平衡，为上层控制软件的开发设定了清晰的“红线”。我非常欣赏其中关于“冰雪脱落”后系统快速恢复功率输出的响应时间要求，这直接决定了控制算法的鲁棒性设计优先级。遗憾的是，关于低风速启动和并网的协调控制，可能因为篇幅或专业侧重原因，介绍得相对基础，更偏向于硬件层面的耐受性，而对软件层面的自适应调节机制的探讨，则显得意犹未足，留下了一些想象空间，但同时也增加了我们自己做二次开发的难度。