主题发言

中国质量认证中心高级主管杨天时:海上风力发电机组认证过程中的问题研究

2020-12-14    东方风力发电网

  杨天时:大家好!

  很高兴能给大家分享关于认证的问题,今天给大家分享的是包括3个方面,一是风电设备认证基本介绍,二是认证过程中发现的问题,三是型式认证本身的问题与项目认证。

  风电设备的基本介绍。

  风电设备的认证,从国家开始强制来做这事是源于国家能源局的412号的文件。

  风电产品认证方式,包括了风电发电机组的认证,主要是有4个可以签发的证书:

  一是设计评估的负荷证明;

  二是设计认证的证书,这个是在老标准里面有认证的证书样式以及规定,它要做设计评估以及安全实验的评估,发证之后要做监督;

  三是型式认证,现在最常见的是能源局要求的证书,它跟设计认证不同的是需要做完整的型式实验,其他的实验包括功率特性、载荷、叶片的测试,包括现状的挂机实验;

  四是关于项目认证的证书,右边的图是项目认证的工作模块图。

  关于发电机组部件认证,只有一个,就是部件认证证书,它的设计评估、实验和能力评估几级等都是基于部件的。

  设计评估主要包含十几个模块,比如控制保护系统、载荷、风轮叶片、机械结构、电气部件、机体外壳、设计控制、制造等等。

  这是型式认证的框图,它包含的模块,主要包括设计准则的评估,以及设计评估,包括制造评估,还有型式测试,还有最终评估。

  灰色的模块,是型式认证里面的可选模块,不是必须的模块,如果客户需要选择做这些评估,也可以加入到型式认证里面。

  风电机组认证的标准,我列了一些咱们国家的国标,关于认证规则的标准,主要是有3个,包括能源局的文件要求的25458以及等同于已经作风的高22的标准,国标315192,还有ICR2的规则文件。

  技术方面的要求,主要是一些整机的设计要求,包括1845101,包括海上有一个国标31517

  最下边是关于实验的标准,包括功率载荷、叶片等等,这些都是有相应的国标以及有对并的IC的标准。

  关于电容质量和噪声,这不是型式认证必须的模块,如果有这方面的要求,也是可以加到里面去。

  认证过程中,遇到的一些主要问题,关于设计准则,目前还需要讨论的问题,包括有关安全系数的选取,国标和IC的标准都有要求。

  关于DC值,DC值越高,疲劳强度越强,这在标准里也有相关的要求,但是有的厂家也想通过实验的方式取更高的DC值。

  载荷工况的选取,有些厂家是为了降载,在标准里面有一些标准的工况是被忽略掉,我们也是需要探讨这些工况是否能够忽略的合理性。

  关于标准的交叉混用,包括两方面,一是版本标准和老版标准的混用情况,二是不同的标准体系的混用情况。这主要是国际的IC标准,以及其他一些认证机构和GL的标准混用,混用的目的,也是为了降低成本。

  这是大型轴承计算的方法,这一般是主机厂来算,他们的计算也有不同,各自有优缺点。

  设计评估中的问题,包括电气控系统,这块需要关注的是,停机按纽,标准要求是要高于所有的模式,它有优先级,但是在实际的执行过程中,在维护的时候,如果派机(音)停的话,是不会收桨的,厂家维护的时候,忘记把这个桨收回来。

  海上机组抗台的问题,这方面主要是建议叶片索可以作为冗余的方法,不建议作为主要的抗台的策略,核心是保证风机本身自己能够扛住台风。

  关于机械与结构部件,我主要提两个方面:

  一是关于轴承寿命的计算,这有一个标准,ISSO的标准是可以对算出来的轴承寿命进行修正,这个修正需要考虑到相应的润滑条件和轴承安装的条件等等,其实算是可以算过的,但是在实际的运行过程当中,润滑条件很难安全轴承的要求,这对轴承的寿命有影响,导致之前算出来的寿命不一定准确。

  二是海上机组结构件腐蚀裕量的问题,厂家也是希望不考虑腐蚀裕量来降低成本,这也是我们需要评估,如果不考虑腐蚀裕量的话,防腐措施的合理性。

  对于型式认证试验当中遇到的问题,主要总结了2个方面:

  第一,海上机组测风设备选取的问题。

  第二,海上机组海况条件对于测试载荷的影响。对于现在的一些测试手段和评估的手段来说,不太好把海况的影响排除掉,这也会带来一些问题。

  关于制造能力评估中的主要问题:

  第一,输入一致性的问题,例如主轴承感应加热,参数没有控制好,导致主轴承的损伤。

  第二,发现不符合的时候质量放行问题,比如说叶片修复方面,

  获证后的监督目的是保证证书的有效性,认证模式是设计验证、型式认证、项目认证等。

  获证后监督遇到了一些问题,对于已经获证的产品变更的情况,这是很常见的问题。如果拿到产品证书之后,对其中的一些关键部件的供应商或者是关键原材料的变更,或者是关键的生产工艺,这些都有可能发生变更,我们也需要来评估它的变更严重程度,从而判定这个证书是不是能够继续适用于已经认证的产品。

  最后给大家介绍型式认证本身的问题,以及项目认证有关的内容。

  型式认证当中,没有包含风电机组有关的部件,这对于海上来说,大多数的型式认证是认证了机头和机舱的组件,对于塔架以及基础来说并没有包含认证的部件。项目认证就会考虑基础整体的情况。

  风电场实际机组配置的机型与型式认证机型存在差异,这也是有的,有的厂家针对特定的风场进行设计变更以及优化的情况,对于优化的参数和设计没有第三方进行评估,这里面也会有一些风险。项目认证针对的是风电场实际的风电机组。

  关于风电机组与风电场场址条件的适应性问题,这也需要评估。型式认证当中的载荷计算有的也没有考虑海况的条件,对于应用到海上的时候,才会做一些海况的考虑,重新算设计载荷,这也是需要有一个第三方来评估。

  型式认证解决的是一个型号的问题,项目认证解决的是风场风机设备的批量质量问题,以及包括运输和安装的问题,还有调试的问题也在里面。项目认证可以从整体上判定机组以及机组是否有一定的优化空间,这也是型式认证没有考虑到的。

  关于项目认证的有关政策,在是十四五规划里提出要做项目认证的要求。目前强制要求项目认证的国家和地区,包括德国、丹麦、韩国、中国台湾,国内项目认证开展的情况,三峡以及有关设计院开展了海上升压站的招标。

  最后介绍一下我们中心。

  我们中心是经中央机构编制委员会批准,由国家质量监督检验检疫总局设立。

  这是我们中心的实验室的情况。

  这是我们的一些服务,除了认证服务,还有一些关于风电场技术服务的项目,这在服务门类里也是比较全的。

  谢谢大家!  (内容来自现场速记,未经本人审核)