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海上風電機組可靠性.可利用率及維護 版權信息
- ISBN：9787111591962
- 條形碼：9787111591962 ; 978-7-111-59196-2
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
海上風電機組可靠性.可利用率及維護 本書特色
為避免使用化石燃料并尋求新的電源，開發海上風電已經成為目前全球能源產業需要迫切解決的問題。英國風力資源豐富且海上風電場對環境影響較小，因此作為幾個主要國家之一，英國正在大力發展海上風電技術。
然而，為了開發海上風電必須解決一些重要的工程技術問題。這些問題主要圍繞在如何能以與傳統發電相競爭的單位成本捕獲風能實現發電。這取決于海上風電場中風電機組的可靠性、可利用率以及壽命。通過經濟高效的維護確保風電機組可利用率與壽命是降低海上風電壽命周期成本并推進這項新技術進一步發展的關鍵。
《海上風電機組可靠性、可利用率及維護》一書旨在對這些問題進行論述，并為風電生產商、開發商以及運營商展示惡劣環境中的海上風電機組的運行與維護的狀況。在此基礎上，進一步建議如何能夠通過維護降低海上風電機組壽命周期成本。
海上風電機組可靠性.可利用率及維護 內容簡介
為避免使用化石燃料并尋求新的電源，開發海上風電已經成為目前全球能源產業需要迫切解決的問題。英國風力資源豐富且海上風電場對環境影響較小，因此作為幾個主要國家之一，英國正在大力發展海上風電技術。 然而，為了開發海上風電必須解決一些重要的工程技術問題。這些問題主要圍繞在如何能以與傳統發電相競爭的單位成本捕獲風能實現發電。這取決于海上風電場中風電機組的可靠性、可利用率以及壽命。通過經濟高效的維護確保風電機組可利用率與壽命是降低海上風電壽命周期成本并推進這項新技術進一步發展的關鍵。 《海上風電機組可靠性、可利用率及維護》一書旨在對這些問題進行論述，并為風電生產商、開發商以及運營商展示惡劣環境中的海上風電機組的運行與維護的狀況。在此基礎上，進一步建議如何能夠通過維護降低海上風電機組壽命周期成本。
海上風電機組可靠性.可利用率及維護 目錄
譯者序
原書前言
致謝
術語表
縮略語表
1章 海上風電發展概述1
1.1風電的發展1
1.2大型風電場 4
1.3首批海上風電建設5
1.4北歐海上風電6
1.4.1概述6
1.4.2波羅的海8
1.4.3英國海域8
1.5世界其他地方的海上風電 10
1.5.1美國10
1.5.2亞洲10
1.6海上風電技術與經濟 11
1.6.1專業術語11
1.6.2安裝成本13
1.6.3發電成本13
1.6.4運維成本15
1.6.5可靠性、可利用率以及維護對發電成本的影響16
1.6.6歷史工作16
1.7任務分工 17
1.7.1概述17
1.7.2管理者17
1.7.3投資者17
1.7.4認證機構與擔保人17
1.7.5開發商18
1.7.6原始設備生產商18
1.7.7運營商與資產經理18
1.7.8維護公司18
1.8小結 19
1.9參考文獻 20
2章 海上風電機組相關的可靠性理論21
2.1引言21
2.2基本定義21
2.3隨機變量及連續變量22
2.4可靠性理論23
2.4.1可靠性函數23
2.4.2可靠性函數計算示例24
2.4.3故障率不變時的可靠性分析25
2.4.4點過程26
2.4.5非齊次泊松過程27
2.4.6冪律過程28
2.4.7測試總時長28
2.5可靠性框圖30
2.5.1綜述30
2.5.2串聯系統30
2.5.3并聯系統30
2.6小結31
2.7參考文獻31
3章 實際風電機組的可靠性32
3.1引言32
3.2典型風電機組結構及主要部件33
3.3可靠性數據采集33
3.4風電機組分類34
3.5故障定位、故障模式、根本原因及故障原理34
3.6可靠性實際數據35
3.7數據對比分析36
3.8已知可靠性相關內容38
3.9已知故障模式39
3.10故障模式與根本原因間的聯系40
3.11小結41
3.12參考文獻42
4章 風電機組結構對可靠性的影響43
4.1現代風電機組的結構43
4.2風電機組結構的分類45
4.2.1概述45
4.2.2不同概念與結構45
4.2.3各種子部件46
4.2.4運行經驗47
4.2.5子部件的工業可靠性數據47
4.3恒定故障率下的可靠性分析48
4.4不同風電機組結構的分析49
4.4.1不同風電機組結構的比較49
4.4.2子部件的可靠性51
4.4.2.1概述51
4.4.2.2發電機51
4.4.2.3齒輪箱54
4.4.2.4變流器54
4.5現有不同風電機組結構的評估57
4.6各種新型風電機組結構58
4.7小結60
4.8參考文獻61
5章針對提高可利用率的風電機組設計與測試62
5.1引言62
5.2提高可靠性的方法62
5.2.1可靠性結果與未來的風電機組62
5.2.2設計63
5.2.3測試64
5.2.4監測與運維64
5.3設計技術64
5.3.1風電機組設計概念64
5.3.2風電場設計與配置65
5.3.3檢查設計法66
5.3.4故障模式與效應分析以及故障模式-效應-危險度分析67
5.3.5集成設計技術72
5.4測試技術73
5.4.1引言73
5.4.2加速壽命測試74
5.4.3子部件測試74
5.4.4原型機與驅動系統測試75
5.4.5海上環境測試76
5.4.6產品測試76
5.4.7試運行78
5.5從高可靠性到高可利用率79
5.5.1可靠性與可利用率的關系79
5.5.2海上環境79
5.5.3故障的發現與解釋79
5.5.4預防維修與改善維修80
5.5.5全壽命資產管理80
5.6小結80
5.7參考文獻81
6章 可靠性對海上風電機組可利用率的影響83
6.1歐洲早期海上風電場的經驗83
6.1.1丹麥Horns Rev 1期風電場83
6.1.2英國一階段建設的海上風電場84
6.1.3荷蘭Egmond aan Zee風電場86
6.2海上風電場運行的經驗87
6.2.1概述87
6.2.2環境88
6.2.3海上風電場的可達性89
6.2.4海上低壓、中壓與高壓電網91
6.2.4.1變電站91
6.2.4.2集線電纜91
6.2.4.3輸出電纜91
6.2.5其他的英國一階段風電場91
6.2.6試運行92
6.2.7運維的規劃92
6.3小結93
6.4參考文獻93
7章 風電機組狀態監測94
7.1概述94
7.2數據采集與監控（SCADA）系統95
7.2.1為什么采用SCADA系統95
7.2.2信號與警報95
7.2.3SCADA系統的價值與成本95
7.3狀態監測系統98
7.3.1為什么采用狀態監測技術98
7.3.2各種狀態監測技術98
7.3.2.1振動98
7.3.2.2油殘渣99
7.3.2.3應變100
7.3.2.4電氣101
7.3.3狀態監測系統的價值與成本102
7.4SCADA與狀態監測系統的成功應用102
7.4.1概述102
7.4.2SCADA系統的成功應用103
7.4.3狀態監測系統的成功應用107
7.5數據集成114
7.5.1多參數監測114
7.5.2系統架構115
7.5.3英國能源技術局項目115
7.6小結115
7.7參考文獻115
8章 海上風電機組的維護117
8.1人員與培訓117
8.2維護方法118
8.3備件118
8.4天氣因素119
8.5運輸和物流119
8.5.1遠距離海上運輸119
8.5.2無準入系統的船只121
8.5.3有準入系統的船只122
8.5.4直升機124
8.5.5固定式裝置126
8.5.6移動自升式裝置127
8.5.7小結128
8.6海上風電場維護數據管理129
8.6.1數據來源與獲取129
8.6.2海上風電場信息管理系統130
8.6.2.1架構、數據流與風電場130
8.6.2.2健康監測131
8.6.2.3資產管理132
8.6.2.4運行管理134
8.6.2.5維護管理135
8.6.2.6現場維護136
8.6.2.7信息管理137
8.6.3完整的海上風電場信息管理系統137
8.7小結：面向集成維護的策略139
8.8參考文獻139
9章 結論140
9.1收集數據140
9.2運維方案的規劃：基于可靠性的維護與基于狀態的維護142
9.3資產管理142
9.4考慮可靠性與可利用率的風電場設計143
9.5海上風力發電成本的預期143
9.6認證、安全與生產143
9.7未來的展望144
9.8參考文獻144
10章 附錄1：風力發電機的發展歷程145
11章 附錄2：風電工業可靠性數據收集157
11.1引言157
11.1.1背景157
11.1.2以前的方法158
11.2風電機組分類方法的標準化158
11.2.1引言158
11.2.2分類的指導原則158
11.2.3分類體系的結構160
11.3收集風電機組可靠性數據的標準化方法161
11.4記錄停機事件的標準化方法164
11.5記錄故障事件的標準化方法164
11.5.1故障命名164
11.5.2故障記錄165
11.5.3故障位置165
11.6風電機組分類詳細列表165
11.7風電機組故障命名詳細列表171
11.8參考文獻173
12章 附錄3:WMEP運行人員報告表174
13章 附錄4:商用風電機組SCADA系統175
13.1引言175
13.2SCADA數據175
13.3商用SCADA數據分析工具175
13.4小結178
13.5參考文獻179
14章 附錄5:商用風電機組狀態監測系統180
14.1引言180
14.2風電機組可靠性180
14.3風電機組監測181
14.4商用狀態監測系統183
14.5未來的風電機組狀態監測191
14.6小結192
14.7參考文獻192
15章 附錄6：天氣對海上風電可靠性
原書前言
致謝
術語表
縮略語表
1章 海上風電發展概述1
1.1風電的發展1
1.2大型風電場 4
1.3首批海上風電建設5
1.4北歐海上風電6
1.4.1概述6
1.4.2波羅的海8
1.4.3英國海域8
1.5世界其他地方的海上風電 10
1.5.1美國10
1.5.2亞洲10
1.6海上風電技術與經濟 11
1.6.1專業術語11
1.6.2安裝成本13
1.6.3發電成本13
1.6.4運維成本15
1.6.5可靠性、可利用率以及維護對發電成本的影響16
1.6.6歷史工作16
1.7任務分工 17
1.7.1概述17
1.7.2管理者17
1.7.3投資者17
1.7.4認證機構與擔保人17
1.7.5開發商18
1.7.6原始設備生產商18
1.7.7運營商與資產經理18
1.7.8維護公司18
1.8小結 19
1.9參考文獻 20
2章 海上風電機組相關的可靠性理論21
2.1引言21
2.2基本定義21
2.3隨機變量及連續變量22
2.4可靠性理論23
2.4.1可靠性函數23
2.4.2可靠性函數計算示例24
2.4.3故障率不變時的可靠性分析25
2.4.4點過程26
2.4.5非齊次泊松過程27
2.4.6冪律過程28
2.4.7測試總時長28
2.5可靠性框圖30
2.5.1綜述30
2.5.2串聯系統30
2.5.3并聯系統30
2.6小結31
2.7參考文獻31
3章 實際風電機組的可靠性32
3.1引言32
3.2典型風電機組結構及主要部件33
3.3可靠性數據采集33
3.4風電機組分類34
3.5故障定位、故障模式、根本原因及故障原理34
3.6可靠性實際數據35
3.7數據對比分析36
3.8已知可靠性相關內容38
3.9已知故障模式39
3.10故障模式與根本原因間的聯系40
3.11小結41
3.12參考文獻42
4章 風電機組結構對可靠性的影響43
4.1現代風電機組的結構43
4.2風電機組結構的分類45
4.2.1概述45
4.2.2不同概念與結構45
4.2.3各種子部件46
4.2.4運行經驗47
4.2.5子部件的工業可靠性數據47
4.3恒定故障率下的可靠性分析48
4.4不同風電機組結構的分析49
4.4.1不同風電機組結構的比較49
4.4.2子部件的可靠性51
4.4.2.1概述51
4.4.2.2發電機51
4.4.2.3齒輪箱54
4.4.2.4變流器54
4.5現有不同風電機組結構的評估57
4.6各種新型風電機組結構58
4.7小結60
4.8參考文獻61
5章針對提高可利用率的風電機組設計與測試62
5.1引言62
5.2提高可靠性的方法62
5.2.1可靠性結果與未來的風電機組62
5.2.2設計63
5.2.3測試64
5.2.4監測與運維64
5.3設計技術64
5.3.1風電機組設計概念64
5.3.2風電場設計與配置65
5.3.3檢查設計法66
5.3.4故障模式與效應分析以及故障模式-效應-危險度分析67
5.3.5集成設計技術72
5.4測試技術73
5.4.1引言73
5.4.2加速壽命測試74
5.4.3子部件測試74
5.4.4原型機與驅動系統測試75
5.4.5海上環境測試76
5.4.6產品測試76
5.4.7試運行78
5.5從高可靠性到高可利用率79
5.5.1可靠性與可利用率的關系79
5.5.2海上環境79
5.5.3故障的發現與解釋79
5.5.4預防維修與改善維修80
5.5.5全壽命資產管理80
5.6小結80
5.7參考文獻81
6章 可靠性對海上風電機組可利用率的影響83
6.1歐洲早期海上風電場的經驗83
6.1.1丹麥Horns Rev 1期風電場83
6.1.2英國一階段建設的海上風電場84
6.1.3荷蘭Egmond aan Zee風電場86
6.2海上風電場運行的經驗87
6.2.1概述87
6.2.2環境88
6.2.3海上風電場的可達性89
6.2.4海上低壓、中壓與高壓電網91
6.2.4.1變電站91
6.2.4.2集線電纜91
6.2.4.3輸出電纜91
6.2.5其他的英國一階段風電場91
6.2.6試運行92
6.2.7運維的規劃92
6.3小結93
6.4參考文獻93
7章 風電機組狀態監測94
7.1概述94
7.2數據采集與監控（SCADA）系統95
7.2.1為什么采用SCADA系統95
7.2.2信號與警報95
7.2.3SCADA系統的價值與成本95
7.3狀態監測系統98
7.3.1為什么采用狀態監測技術98
7.3.2各種狀態監測技術98
7.3.2.1振動98
7.3.2.2油殘渣99
7.3.2.3應變100
7.3.2.4電氣101
7.3.3狀態監測系統的價值與成本102
7.4SCADA與狀態監測系統的成功應用102
7.4.1概述102
7.4.2SCADA系統的成功應用103
7.4.3狀態監測系統的成功應用107
7.5數據集成114
7.5.1多參數監測114
7.5.2系統架構115
7.5.3英國能源技術局項目115
7.6小結115
7.7參考文獻115
8章 海上風電機組的維護117
8.1人員與培訓117
8.2維護方法118
8.3備件118
8.4天氣因素119
8.5運輸和物流119
8.5.1遠距離海上運輸119
8.5.2無準入系統的船只121
8.5.3有準入系統的船只122
8.5.4直升機124
8.5.5固定式裝置126
8.5.6移動自升式裝置127
8.5.7小結128
8.6海上風電場維護數據管理129
8.6.1數據來源與獲取129
8.6.2海上風電場信息管理系統130
8.6.2.1架構、數據流與風電場130
8.6.2.2健康監測131
8.6.2.3資產管理132
8.6.2.4運行管理134
8.6.2.5維護管理135
8.6.2.6現場維護136
8.6.2.7信息管理137
8.6.3完整的海上風電場信息管理系統137
8.7小結：面向集成維護的策略139
8.8參考文獻139
9章 結論140
9.1收集數據140
9.2運維方案的規劃：基于可靠性的維護與基于狀態的維護142
9.3資產管理142
9.4考慮可靠性與可利用率的風電場設計143
9.5海上風力發電成本的預期143
9.6認證、安全與生產143
9.7未來的展望144
9.8參考文獻144
10章 附錄1：風力發電機的發展歷程145
11章 附錄2：風電工業可靠性數據收集157
11.1引言157
11.1.1背景157
11.1.2以前的方法158
11.2風電機組分類方法的標準化158
11.2.1引言158
11.2.2分類的指導原則158
11.2.3分類體系的結構160
11.3收集風電機組可靠性數據的標準化方法161
11.4記錄停機事件的標準化方法164
11.5記錄故障事件的標準化方法164
11.5.1故障命名164
11.5.2故障記錄165
11.5.3故障位置165
11.6風電機組分類詳細列表165
11.7風電機組故障命名詳細列表171
11.8參考文獻173
12章 附錄3:WMEP運行人員報告表174
13章 附錄4:商用風電機組SCADA系統175
13.1引言175
13.2SCADA數據175
13.3商用SCADA數據分析工具175
13.4小結178
13.5參考文獻179
14章 附錄5:商用風電機組狀態監測系統180
14.1引言180
14.2風電機組可靠性180
14.3風電機組監測181
14.4商用狀態監測系統183
14.5未來的風電機組狀態監測191
14.6小結192
14.7參考文獻192
15章 附錄6：天氣對海上風電可靠性
展開全部
海上風電機組可靠性.可利用率及維護 作者簡介
Peter Tavner是杜倫大學工程與計算機科學系新能源與可再生能源專業的名譽教授。他于劍橋大學取得文學碩士學位(1969年)，于南安普頓大學取得哲學博士學位(1978年)，于杜倫大學取得理學博士學位(2012年)。他在制造行業擔任了舉足輕重的職位，如歐洲的風電機組／電機及驅動系統國際商用制造商FKI集團的技術總監。他也曾擔任過EPSRC Supergen風能技術聯盟與中英未來可再生能源網系統(FRENS)聯盟的首席研究員。他同時還是英國工程技術學會會士．歐洲風能學會的主席，以及劍橋大學子公司wind Technologies的非執行董事之一。他亦是IET最優獎的得主之一。
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