GB/Z 37551.3-2024海洋能波浪能、潮流能及其他水流能轉(zhuǎn)換裝置第3部分：機械載荷測量

ICS27140

CCSF.14

中華人民共和國國家標準化指導(dǎo)性技術(shù)文件

GB/Z375513—2024

.

海洋能波浪能潮流能及其他水流能

、

轉(zhuǎn)換裝置第3部分機械載荷測量

:

Marineener—Wavetidalandotherwatercurrentconverters—

gy,

Part3Measurementofmechanicalloads

:

IECTS62600-32020MOD

(:,)

2024-08-23發(fā)布2025-03-01實施

國家市場監(jiān)督管理總局發(fā)布

國家標準化管理委員會

GB/Z375513—2024

.

目次

前言

…………………………Ⅴ

引言

…………………………Ⅵ

范圍

1………………………1

概述

1.1…………………1

海洋能轉(zhuǎn)換裝置類型劃分

1.2(MEC)…………………1

規(guī)范性引用文件

2…………………………3

術(shù)語和定義

3………………4

符號下標和縮略語

4、………………………4

符號

4.1…………………4

下標

4.2…………………6

縮略語

4.3………………6

通則

5………………………7

文檔結(jié)構(gòu)

5.1……………7

測試過程的安全性

5.2…………………7

技術(shù)鑒定

5.3……………7

載荷測量

5.4……………7

測試要求

6…………………8

概述

6.1…………………8

波浪能轉(zhuǎn)換裝置和水流能轉(zhuǎn)換裝置測試場地要求

6.2………………8

子系統(tǒng)或結(jié)構(gòu)部件室內(nèi)載荷測試

6.3…………………8

所有波浪能轉(zhuǎn)換裝置和水流能轉(zhuǎn)換裝置的測量載荷工況

6.4………8

通則

6.4.1……………8

穩(wěn)態(tài)運行中的測量載荷工況

6.4.2…………………9

瞬態(tài)事件中測量載荷工況

6.4.3……………………9

動力學特性

6.4.4……………………10

異常工況

6.4.5………………………11

俘獲矩陣

6.4.6………………………11

具有葉輪的海洋能轉(zhuǎn)換裝置測量載荷工況

6.5………12

概述

6.5.1……………12

動力學特性

6.5.2……………………12

俘獲矩陣

6.5.3………………………13

波浪能轉(zhuǎn)換裝置和水流能轉(zhuǎn)換裝置的被測參數(shù)

6.6…………………13

概述

6.6.1……………13

Ⅰ

GB/Z375513—2024

.

載荷參數(shù)

6.6.2………………………13

氣象水文參數(shù)

6.6.3…………………14

海洋能轉(zhuǎn)換裝置運行參數(shù)

6.6.4……………………15

具有葉輪的海洋能轉(zhuǎn)換裝置參數(shù)測量

6.7……………15

概述

6.7.1……………15

載荷參數(shù)

6.7.2………………………15

氣象水文參數(shù)

6.7.3…………………16

海洋能轉(zhuǎn)換裝置運行參數(shù)

6.7.4……………………16

海洋能轉(zhuǎn)換裝置配置更改

6.8…………17

測試設(shè)備

7…………………17

波浪能轉(zhuǎn)換裝置和水流能轉(zhuǎn)換裝置的載荷參數(shù)

7.1…………………17

概述

7.1.1……………17

傳感器種類

7.1.2……………………17

傳感器安裝位置的選擇

7.1.3………………………18

能量俘獲裝置和能量提取系統(tǒng)之間的連接

7.1.4…………………18

能量提取系統(tǒng)與下部結(jié)構(gòu)和或基礎(chǔ)之間的連接

7.1.5()…………18

能量提取系統(tǒng)與浮體的連接

7.1.6…………………19

系泊定位載荷

7.1.7…………………19

能量俘獲裝置的絕對位置和相對位置

7.1.8………19

能量提取系統(tǒng)的絕對位置和相對位置

7.1.9………19

基礎(chǔ)或浮體的絕對位置和相對位置

7.1.10………19

水壓測量

7.1.11……………………19

波浪能轉(zhuǎn)換裝置和水流能轉(zhuǎn)換裝置的運行參數(shù)

7.2…………………20

概述

7.2.1……………20

電功率

7.2.2…………………………20

液壓功率

7.2.3………………………20

發(fā)電機轉(zhuǎn)速

7.2.4……………………20

制動力矩或制動力

7.2.5……………20

海洋能轉(zhuǎn)換裝置狀態(tài)

7.2.6…………20

制動狀態(tài)

7.2.7………………………20

吃水或干舷

7.2.8……………………20

具有葉輪的海洋能轉(zhuǎn)換裝置的載荷測量

7.3…………20

概述

7.3.1……………20

葉片根部彎矩

7.3.2…………………21

葉片彎矩分布

7.3.3…………………21

葉片扭轉(zhuǎn)頻率阻尼

7.3.4/…………21

葉輪偏航和俯仰力矩

7.3.5…………21

Ⅱ

GB/Z375513—2024

.

葉輪扭矩

7.3.6………………………21

支柱彎矩

7.3.7………………………21

達里厄型葉輪彎矩

7.3.8……………21

能量提取系統(tǒng)及其葉片的絕對位置和相對位置測量

7.3.9(PTO)………………22

適用于葉輪與轉(zhuǎn)軸相連結(jié)構(gòu)的海洋能轉(zhuǎn)換裝置的運行參數(shù)測量

7.4………………22

概述

7.4.1……………22

葉輪轉(zhuǎn)速或發(fā)電機轉(zhuǎn)速

7.4.2………………………22

對流偏差

7.4.3………………………22

葉輪方位角

7.4.4……………………22

槳距角位置

7.4.5……………………22

變槳速率

7.4.6………………………22

制動力矩

7.4.7………………………22

海洋和氣象參數(shù)

7.5……………………22

概述

7.5.1……………22

測量與安裝要求

7.5.2………………22

海河冰載荷和積冰強度

7.5.3()……………………23

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

7.6………………………23

概述

7.6.1……………23

分辨率和采樣頻率

7.6.2……………23

抗混疊

7.6.3…………………………23

標定系數(shù)確定

8……………23

總則

8.1…………………23

概述

8.2…………………23

波浪能轉(zhuǎn)換裝置和水流能轉(zhuǎn)換裝置載荷通道標定

8.3………………24

波浪能轉(zhuǎn)換裝置和水流能轉(zhuǎn)換裝置非載荷通道標定

8.4……………24

具有葉輪的海洋能轉(zhuǎn)換裝置載荷通道標定

8.5………24

概述

8.5.1……………24

葉片彎矩標定

8.5.2…………………25

主軸扭矩標定

8.5.3…………………26

支柱彎矩標定

8.5.4…………………26

具有葉輪的海洋能轉(zhuǎn)換裝置非載荷通道的標定

8.6…………………27

槳距角

8.6.1…………………………27

葉輪方位角

8.6.2……………………27

偏航角

8.6.3…………………………27

海洋和氣象

8.6.4……………………27

制動力矩或力

8.6.5…………………27

數(shù)據(jù)校驗

9…………………27

Ⅲ

GB/Z375513—2024

.

總則

9.1…………………27

概述

9.2…………………27

對波浪能轉(zhuǎn)換裝置和水流能轉(zhuǎn)換裝置的校驗檢查

9.3………………28

對具有葉輪的海洋能轉(zhuǎn)換裝置的校驗檢查

9.4………28

總則

9.4.1……………28

葉片彎矩

9.4.2………………………28

葉輪主軸

9.4.3………………………29

支柱

9.4.4……………29

測量數(shù)據(jù)處理

10…………………………30

總則

10.1………………30

通則

10.2………………30

載荷量

10.3……………30

流速和或海況趨勢檢測

10.4()………………………30

數(shù)據(jù)統(tǒng)計

10.5…………………………30

雨流計數(shù)

10.6…………………………30

累計雨流譜

10.7………………………31

等效疲勞載荷

10.8……………………31

流速或波能流分區(qū)

10.9………………31

功率譜密度

10.10………………………32

不確定度評估

11…………………………32

報告

12……………………32

附錄資料性本文件與技術(shù)差異及其原因

A()IEC-TS62600-3:2020………………35

附錄規(guī)范性葉輪葉片的全尺寸結(jié)構(gòu)實驗室測試

B()…………………38

附錄規(guī)范性直驅(qū)式海洋能轉(zhuǎn)換裝置示例坐標系

C()…………………52

附錄資料性關(guān)于冰載荷和積冰在海洋能轉(zhuǎn)換裝置上的設(shè)計和測試建議

D()………56

附錄資料性海上載荷測量

E()…………57

附錄資料性不確定度分析

F()…………59

附錄資料性載荷模型驗證

G()…………60

附錄規(guī)范性葉片測試載荷設(shè)置

H()……………………62

附錄資料性設(shè)計和試驗載荷條件下葉片測試的差異

I()……………63

附錄資料性載荷循環(huán)次數(shù)對葉片疲勞測試的影響

J()………………66

參考文獻

……………………69

Ⅳ

GB/Z375513—2024

.

前言

本文件按照標準化工作導(dǎo)則第部分標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則的規(guī)

GB/T1.1—2020《1:》

定起草

。

本文件是海洋能波浪能潮流能及其他水流能轉(zhuǎn)換裝置的第部分海洋能波浪能潮流

《、》3。《、

能及其他水流能轉(zhuǎn)換裝置已經(jīng)發(fā)布了以下部分

》:

海洋能波浪能潮流能和其他水流能轉(zhuǎn)換裝置術(shù)語

———、(GB/Z37551);

海洋能系統(tǒng)的設(shè)計要求

———(GB/T41088);

海洋溫差能轉(zhuǎn)換電站設(shè)計和分析的一般指南

———(GB/Z43521);

海洋能轉(zhuǎn)換裝置電能質(zhì)量要求

———(GB/Z43464);

波浪能轉(zhuǎn)換裝置發(fā)電性能評估

———(GB/Z40295);

波浪能資源評估及特征描述

———(GB/T39571);

潮流能資源評估及特征描述

———(GB/T39569);

河流能資源評估及特征描述

———(GB/Z43465);

海洋能波浪能潮流能及其他水流能轉(zhuǎn)換裝置第部分機械載荷測量

———、3:(GB/Z37551.3);

海洋能波浪能潮流能及其他水流能轉(zhuǎn)換裝置第部分海洋能轉(zhuǎn)換裝置錨泊系統(tǒng)評價

———、10:

(GB/Z37551.10);

海洋能波浪能潮流能及其他水流能轉(zhuǎn)換裝置第部分用已有運行測量數(shù)據(jù)評估波浪

———、102:

能轉(zhuǎn)換裝置在另一布放地點的發(fā)電性能

(GB/Z37551.102)。

本文件修改采用海洋能波浪能潮流能及其他水流能轉(zhuǎn)換裝置第部

IECTS62600-3:2020《、3

分機械載荷測量文件類型由的技術(shù)規(guī)范調(diào)整為我國的國家標準化指導(dǎo)性技術(shù)文件

:》。IEC。

本文件與相比做了下述結(jié)構(gòu)調(diào)整

IECTS62600-3:2020:

第章的對應(yīng)中的和后續(xù)條號依次前移

———44.1IECTS62600-3:20204.14.2,。

本文件與相比存在較多技術(shù)差異在所涉及的條款的外側(cè)頁邊空白位置用

IECTS62600-3:2020,,

垂直單線進行了標示這些技術(shù)差異及其原因一覽表見附錄

(|)。A。

請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利本文件的發(fā)布機構(gòu)不承擔識別專利的責任

,。

本文件由全國海洋能轉(zhuǎn)換設(shè)備標準化技術(shù)委員會提出并歸口

(SAC/TC546)。

本文件起草單位上海海事大學哈爾濱電機廠有限責任公司哈爾濱大電機研究所有限公司國家

:、、、

海洋技術(shù)中心自然資源部第一海洋研究所國電聯(lián)合動力技術(shù)有限公司中國電建集團華東勘測設(shè)計

、、、

研究院有限公司國網(wǎng)上海市電力公司電力科學研究院上海東海風電發(fā)電有限公司哈爾濱工程大學

、、、、

浙江大學河海大學中國海洋大學中國長江三峽集團有限公司上海臨港電力電子研究有限公司

、、、、、

上?？睖y設(shè)計研究院有限公司上海能源科技發(fā)展有限公司中國科學院廣州能源研究所

、、。

本文件主要起草人王天真陳昊高迪駒張帆閆娜蔡游明汪小勇湯天浩劉婷婷劉偉民

:、、、、、、、、、、

袁靜羅祾賈法勇張智偉孫科張繼生劉宏偉史宏達袁凌方芳陸忠民陳鳳云張?zhí)锾锖钨毁?/p>

、、、、、、、、、、、、、、

王曉航游亞戈周虹麗王文勝

、、、。

Ⅴ

GB/Z375513—2024

.

引言

作為公用事業(yè)和廣泛應(yīng)用于社會供電的海洋能轉(zhuǎn)換裝置機械載荷特性是其穩(wěn)定運行的重要因

,

素需在設(shè)計制造使用過程中予以密切關(guān)注本文件基于上述要求為開發(fā)人員制造商和用戶提供

,、、。,、

海洋能波浪能潮流能及其他水流能轉(zhuǎn)換裝置機械載荷測量的指導(dǎo)

—、。

從概念上講除了波浪能轉(zhuǎn)換裝置外許多海洋能轉(zhuǎn)換裝置的工作方式與風力機類似但是海洋

,,。,

能包括波浪能潮流能及其他水流能轉(zhuǎn)換裝置機械載荷測量的標準或技術(shù)規(guī)范較少因此需要逐步

(、)。,

協(xié)同制定詳細的標準來解決這一問題

。

在海洋能轉(zhuǎn)換裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中對載荷的全面了解和準確量化極為重要在設(shè)計階段利用

,。,

相關(guān)標準對載荷進行預(yù)測

。

本文件旨在

:

規(guī)范波浪能潮流能和其他水流能轉(zhuǎn)換裝置機械載荷測量的問題和參數(shù)包括非設(shè)備特定參數(shù)

———、(

和非規(guī)范性參數(shù)

);

建立測量方法和應(yīng)用技術(shù)指南

———。

除了包含相關(guān)定義規(guī)范參考符號和單位表格附錄以及其他支撐材料外本文件的核心內(nèi)容還

、、、、,

將包含以下主要內(nèi)容

:

識別特征參數(shù)定義并明確表征海洋能轉(zhuǎn)換裝置的機械載荷測量所需參數(shù)值

———,;

制定與海洋能轉(zhuǎn)換裝置有關(guān)的測量程序

———;

概述測量特性參數(shù)的標準化程序包括測試和測量條件以及測試設(shè)備要求

———,。

本文件將為設(shè)備開發(fā)和應(yīng)用研究人員提供評估指導(dǎo)性文件

。

海洋能波浪能潮流能及其他水流能轉(zhuǎn)換裝置擬由以下部分組成

《、》。

第部分術(shù)語目的在于界定海洋能轉(zhuǎn)換裝置在環(huán)境技術(shù)轉(zhuǎn)換裝置三個方面的通用術(shù)語

———1:。、、、

波浪能術(shù)語潮流能及其他水流能術(shù)語

、。

第部分海洋能系統(tǒng)的設(shè)計要求目的在于規(guī)定波浪能潮流能和其他水流能轉(zhuǎn)換裝置系統(tǒng)

———2:。、

設(shè)計的要求以確保其工程完整性

,。

第部分機械載荷測量目的在于描述海洋能轉(zhuǎn)換裝置包括波浪能潮流能及其他

———3:。(MEC)(、

水流能的機械載荷測量方法規(guī)定機械載荷測量的要求以及子系統(tǒng)或部件的全尺寸結(jié)構(gòu)測試

),

要求

。

第部分新技術(shù)鑒定目的在于針對技術(shù)鑒定方法提供必要的實踐和技術(shù)要求以支持

———4:。,

認證過程對海洋可再生能源系統(tǒng)的需求

IECRE。

第部分海洋能轉(zhuǎn)換裝置錨泊系統(tǒng)評價目的在于規(guī)定漂浮式海洋能轉(zhuǎn)換裝置錨

———10:。(MEC)

泊系統(tǒng)的設(shè)計安裝運維及評價方法

、、。

第部分海洋溫差能轉(zhuǎn)換電站設(shè)計和分析的一般指南目的在于確立電站設(shè)計評

———20:。OTEC

價的一般準則說明在各種條件下穩(wěn)定發(fā)電的電站的設(shè)計和評價要求

,OTEC。

第部分電能質(zhì)量要求目的在于規(guī)定海洋能波浪能潮流能和其他水流能轉(zhuǎn)換裝置電

———30:。(、)

能質(zhì)量特性參數(shù)的定義測量程序和評估方法

、。

第部分波浪能轉(zhuǎn)換裝置發(fā)電性能評估目的在于給出波浪能轉(zhuǎn)換裝置在試驗場發(fā)電

———100:。

試驗的發(fā)電性能評估方法

。

第部分波浪能資源評估及特征描述目的在于規(guī)定波浪能資源評估等級和流程數(shù)據(jù)收

———101:。、

集數(shù)值模擬測量關(guān)聯(lián)預(yù)測法數(shù)據(jù)分析和資源評估技術(shù)報告的編寫

、、--、。

Ⅵ