GB/Z 37551.3-2024海洋能波浪能、潮流能及其他水流能转换装置第3部分：机械载荷测量

ICS27140

CCSF.14

中华人民共和国国家标准化指导性技术文件

GB/Z375513—2024

.

海洋能波浪能潮流能及其他水流能

、

转换装置第3部分机械载荷测量

:

Marineener—Wavetidalandotherwatercurrentconverters—

gy,

Part3Measurementofmechanicalloads

:

IECTS62600-32020MOD

(:,)

2024-08-23发布2025-03-01实施

国家市场监督管理总局发布

国家标准化管理委员会

GB/Z375513—2024

.

目次

前言

…………………………Ⅴ

引言

…………………………Ⅵ

范围

1………………………1

概述

1.1…………………1

海洋能转换装置类型划分

1.2(MEC)…………………1

规范性引用文件

2…………………………3

术语和定义

3………………4

符号下标和缩略语

4、………………………4

符号

4.1…………………4

下标

4.2…………………6

缩略语

4.3………………6

通则

5………………………7

文档结构

5.1……………7

测试过程的安全性

5.2…………………7

技术鉴定

5.3……………7

载荷测量

5.4……………7

测试要求

6…………………8

概述

6.1…………………8

波浪能转换装置和水流能转换装置测试场地要求

6.2………………8

子系统或结构部件室内载荷测试

6.3…………………8

所有波浪能转换装置和水流能转换装置的测量载荷工况

6.4………8

通则

6.4.1……………8

稳态运行中的测量载荷工况

6.4.2…………………9

瞬态事件中测量载荷工况

6.4.3……………………9

动力学特性

6.4.4……………………10

异常工况

6.4.5………………………11

俘获矩阵

6.4.6………………………11

具有叶轮的海洋能转换装置测量载荷工况

6.5………12

概述

6.5.1……………12

动力学特性

6.5.2……………………12

俘获矩阵

6.5.3………………………13

波浪能转换装置和水流能转换装置的被测参数

6.6…………………13

概述

6.6.1……………13

Ⅰ

GB/Z375513—2024

.

载荷参数

6.6.2………………………13

气象水文参数

6.6.3…………………14

海洋能转换装置运行参数

6.6.4……………………15

具有叶轮的海洋能转换装置参数测量

6.7……………15

概述

6.7.1……………15

载荷参数

6.7.2………………………15

气象水文参数

6.7.3…………………16

海洋能转换装置运行参数

6.7.4……………………16

海洋能转换装置配置更改

6.8…………17

测试设备

7…………………17

波浪能转换装置和水流能转换装置的载荷参数

7.1…………………17

概述

7.1.1……………17

传感器种类

7.1.2……………………17

传感器安装位置的选择

7.1.3………………………18

能量俘获装置和能量提取系统之间的连接

7.1.4…………………18

能量提取系统与下部结构和或基础之间的连接

7.1.5()…………18

能量提取系统与浮体的连接

7.1.6…………………19

系泊定位载荷

7.1.7…………………19

能量俘获装置的绝对位置和相对位置

7.1.8………19

能量提取系统的绝对位置和相对位置

7.1.9………19

基础或浮体的绝对位置和相对位置

7.1.10………19

水压测量

7.1.11……………………19

波浪能转换装置和水流能转换装置的运行参数

7.2…………………20

概述

7.2.1……………20

电功率

7.2.2…………………………20

液压功率

7.2.3………………………20

发电机转速

7.2.4……………………20

制动力矩或制动力

7.2.5……………20

海洋能转换装置状态

7.2.6…………20

制动状态

7.2.7………………………20

吃水或干舷

7.2.8……………………20

具有叶轮的海洋能转换装置的载荷测量

7.3…………20

概述

7.3.1……………20

叶片根部弯矩

7.3.2…………………21

叶片弯矩分布

7.3.3…………………21

叶片扭转频率阻尼

7.3.4/…………21

叶轮偏航和俯仰力矩

7.3.5…………21

Ⅱ

GB/Z375513—2024

.

叶轮扭矩

7.3.6………………………21

支柱弯矩

7.3.7………………………21

达里厄型叶轮弯矩

7.3.8……………21

能量提取系统及其叶片的绝对位置和相对位置测量

7.3.9(PTO)………………22

适用于叶轮与转轴相连结构的海洋能转换装置的运行参数测量

7.4………………22

概述

7.4.1……………22

叶轮转速或发电机转速

7.4.2………………………22

对流偏差

7.4.3………………………22

叶轮方位角

7.4.4……………………22

桨距角位置

7.4.5……………………22

变桨速率

7.4.6………………………22

制动力矩

7.4.7………………………22

海洋和气象参数

7.5……………………22

概述

7.5.1……………22

测量与安装要求

7.5.2………………22

海河冰载荷和积冰强度

7.5.3()……………………23

数据采集系统

7.6………………………23

概述

7.6.1……………23

分辨率和采样频率

7.6.2……………23

抗混叠

7.6.3…………………………23

标定系数确定

8……………23

总则

8.1…………………23

概述

8.2…………………23

波浪能转换装置和水流能转换装置载荷通道标定

8.3………………24

波浪能转换装置和水流能转换装置非载荷通道标定

8.4……………24

具有叶轮的海洋能转换装置载荷通道标定

8.5………24

概述

8.5.1……………24

叶片弯矩标定

8.5.2…………………25

主轴扭矩标定

8.5.3…………………26

支柱弯矩标定

8.5.4…………………26

具有叶轮的海洋能转换装置非载荷通道的标定

8.6…………………27

桨距角

8.6.1…………………………27

叶轮方位角

8.6.2……………………27

偏航角

8.6.3…………………………27

海洋和气象

8.6.4……………………27

制动力矩或力

8.6.5…………………27

数据校验

9…………………27

Ⅲ

GB/Z375513—2024

.

总则

9.1…………………27

概述

9.2…………………27

对波浪能转换装置和水流能转换装置的校验检查

9.3………………28

对具有叶轮的海洋能转换装置的校验检查

9.4………28

总则

9.4.1……………28

叶片弯矩

9.4.2………………………28

叶轮主轴

9.4.3………………………29

支柱

9.4.4……………29

测量数据处理

10…………………………30

总则

10.1………………30

通则

10.2………………30

载荷量

10.3……………30

流速和或海况趋势检测

10.4()………………………30

数据统计

10.5…………………………30

雨流计数

10.6…………………………30

累计雨流谱

10.7………………………31

等效疲劳载荷

10.8……………………31

流速或波能流分区

10.9………………31

功率谱密度

10.10………………………32

不确定度评估

11…………………………32

报告

12……………………32

附录资料性本文件与技术差异及其原因

A()IEC-TS62600-3:2020………………35

附录规范性叶轮叶片的全尺寸结构实验室测试

B()…………………38

附录规范性直驱式海洋能转换装置示例坐标系

C()…………………52

附录资料性关于冰载荷和积冰在海洋能转换装置上的设计和测试建议

D()………56

附录资料性海上载荷测量

E()…………57

附录资料性不确定度分析

F()…………59

附录资料性载荷模型验证

G()…………60

附录规范性叶片测试载荷设置

H()……………………62

附录资料性设计和试验载荷条件下叶片测试的差异

I()……………63

附录资料性载荷循环次数对叶片疲劳测试的影响

J()………………66

参考文献

……………………69

Ⅳ

GB/Z375513—2024

.

前言

本文件按照标准化工作导则第部分标准化文件的结构和起草规则的规

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转换装置的第部分海洋能波浪能潮流

《、》3。《、

能及其他水流能转换装置已经发布了以下部分

》:

海洋能波浪能潮流能和其他水流能转换装置术语

———、(GB/Z37551);

海洋能系统的设计要求

———(GB/T41088);

海洋温差能转换电站设计和分析的一般指南

———(GB/Z43521);

海洋能转换装置电能质量要求

———(GB/Z43464);

波浪能转换装置发电性能评估

———(GB/Z40295);

波浪能资源评估及特征描述

———(GB/T39571);

潮流能资源评估及特征描述

———(GB/T39569);

河流能资源评估及特征描述

———(GB/Z43465);

海洋能波浪能潮流能及其他水流能转换装置第部分机械载荷测量

———、3:(GB/Z37551.3);

海洋能波浪能潮流能及其他水流能转换装置第部分海洋能转换装置锚泊系统评价

———、10:

(GB/Z37551.10);

海洋能波浪能潮流能及其他水流能转换装置第部分用已有运行测量数据评估波浪

———、102:

能转换装置在另一布放地点的发电性能

(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转换装置第部

IECTS62600-3:2020《、3

分机械载荷测量文件类型由的技术规范调整为我国的国家标准化指导性技术文件

:》。IEC。

本文件与相比做了下述结构调整

IECTS62600-3:2020:

第章的对应中的和后续条号依次前移

———44.1IECTS62600-3:20204.14.2,。

本文件与相比存在较多技术差异在所涉及的条款的外侧页边空白位置用

IECTS62600-3:2020,,

垂直单线进行了标示这些技术差异及其原因一览表见附录

(|)。A。

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

,。

本文件由全国海洋能转换设备标准化技术委员会提出并归口

(SAC/TC546)。

本文件起草单位上海海事大学哈尔滨电机厂有限责任公司哈尔滨大电机研究所有限公司国家

:、、、

海洋技术中心自然资源部第一海洋研究所国电联合动力技术有限公司中国电建集团华东勘测设计

、、、

研究院有限公司国网上海市电力公司电力科学研究院上海东海风电发电有限公司哈尔滨工程大学

、、、、

浙江大学河海大学中国海洋大学中国长江三峡集团有限公司上海临港电力电子研究有限公司

、、、、、

上海勘测设计研究院有限公司上海能源科技发展有限公司中国科学院广州能源研究所

、、。

本文件主要起草人王天真陈昊高迪驹张帆闫娜蔡游明汪小勇汤天浩刘婷婷刘伟民

:、、、、、、、、、、

袁静罗祾贾法勇张智伟孙科张继生刘宏伟史宏达袁凌方芳陆忠民陈凤云张田田何倩倩

、、、、、、、、、、、、、、

王晓航游亚戈周虹丽王文胜

、、、。

Ⅴ

GB/Z375513—2024

.

引言

作为公用事业和广泛应用于社会供电的海洋能转换装置机械载荷特性是其稳定运行的重要因

,

素需在设计制造使用过程中予以密切关注本文件基于上述要求为开发人员制造商和用户提供

,、、。,、

海洋能波浪能潮流能及其他水流能转换装置机械载荷测量的指导

—、。

从概念上讲除了波浪能转换装置外许多海洋能转换装置的工作方式与风力机类似但是海洋

,,。,

能包括波浪能潮流能及其他水流能转换装置机械载荷测量的标准或技术规范较少因此需要逐步

(、)。,

协同制定详细的标准来解决这一问题

。

在海洋能转换装置的结构设计过程中对载荷的全面了解和准确量化极为重要在设计阶段利用

,。,

相关标准对载荷进行预测

。

本文件旨在

:

规范波浪能潮流能和其他水流能转换装置机械载荷测量的问题和参数包括非设备特定参数

———、(

和非规范性参数

);

建立测量方法和应用技术指南

———。

除了包含相关定义规范参考符号和单位表格附录以及其他支撑材料外本文件的核心内容还

、、、、,

将包含以下主要内容

:

识别特征参数定义并明确表征海洋能转换装置的机械载荷测量所需参数值

———,;

制定与海洋能转换装置有关的测量程序

———;

概述测量特性参数的标准化程序包括测试和测量条件以及测试设备要求

———,。

本文件将为设备开发和应用研究人员提供评估指导性文件

。

海洋能波浪能潮流能及其他水流能转换装置拟由以下部分组成

《、》。

第部分术语目的在于界定海洋能转换装置在环境技术转换装置三个方面的通用术语

———1:。、、、

波浪能术语潮流能及其他水流能术语

、。

第部分海洋能系统的设计要求目的在于规定波浪能潮流能和其他水流能转换装置系统

———2:。、

设计的要求以确保其工程完整性

,。

第部分机械载荷测量目的在于描述海洋能转换装置包括波浪能潮流能及其他

———3:。(MEC)(、

水流能的机械载荷测量方法规定机械载荷测量的要求以及子系统或部件的全尺寸结构测试

),

要求

。

第部分新技术鉴定目的在于针对技术鉴定方法提供必要的实践和技术要求以支持

———4:。,

认证过程对海洋可再生能源系统的需求

IECRE。

第部分海洋能转换装置锚泊系统评价目的在于规定漂浮式海洋能转换装置锚

———10:。(MEC)

泊系统的设计安装运维及评价方法

、、。

第部分海洋温差能转换电站设计和分析的一般指南目的在于确立电站设计评

———20:。OTEC

价的一般准则说明在各种条件下稳定发电的电站的设计和评价要求

,OTEC。

第部分电能质量要求目的在于规定海洋能波浪能潮流能和其他水流能转换装置电

———30:。(、)

能质量特性参数的定义测量程序和评估方法

、。

第部分波浪能转换装置发电性能评估目的在于给出波浪能转换装置在试验场发电

———100:。

试验的发电性能评估方法

。

第部分波浪能资源评估及特征描述目的在于规定波浪能资源评估等级和流程数据收

———101:。、

集数值模拟测量关联预测法数据分析和资源评估技术报告的编写

、、--、。

Ⅵ