風力發(fā)電機組塔架結構安全監(jiān)測方法標準立項報告EnglishTitleStandardforSafetyMonitoringMethodsofWindTurbineTowerStructures摘要隨著我國能源結構轉(zhuǎn)型和“雙碳”戰(zhàn)略的深入推進，風力發(fā)電作為清潔能源的重要組成部分，其安全穩(wěn)定運行已成為保障能源安全和實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的關鍵。風力發(fā)電機組塔架作為支撐風電機組的核心承重結構，其結構安全性直接關系到整個風電系統(tǒng)的可靠性與壽命。目前，我國風電塔架結構安全監(jiān)測存在監(jiān)測標準不統(tǒng)一、技術方法混亂、市場不規(guī)范等諸多問題，嚴重制約行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。本報告圍繞《風力發(fā)電機組塔架結構安全監(jiān)測方法》標準的立項背景、目的意義、適用范圍及主要技術內(nèi)容展開系統(tǒng)闡述。該標準的制定將明確塔架結構監(jiān)測的技術要求與方法體系，推動監(jiān)測過程的規(guī)范化、數(shù)據(jù)的標準化和評估的科學化，為風電塔架全生命周期安全管理提供技術依據(jù)，對提升我國風電行業(yè)整體運維水平具有重要現(xiàn)實意義。關鍵詞風力發(fā)電機組塔架（WindTurbineTower）；結構安全監(jiān)測（StructuralSafetyMonitoring）；標準制定（Standardization）；技術規(guī)范（TechnicalSpecification）；耐久性評估（DurabilityAssessment）正文一、立項背景與目的意義我國作為全球最大的能源消費國，大力發(fā)展新能源產(chǎn)業(yè)對優(yōu)化能源結構、保障能源安全、推動經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展具有重大戰(zhàn)略意義。風力發(fā)電是新能源發(fā)展的重點方向，而風機塔架作為支撐風輪和機艙的關鍵結構，其安全性直接影響整個風電系統(tǒng)的運行可靠性。塔架需具備足夠的疲勞強度，能夠承受風輪振動、突風荷載、塔影效應等復雜動力作用。一旦發(fā)生結構損壞，可能導致倒塔、葉片斷裂等嚴重事故，造成巨大經(jīng)濟損失甚至人員傷亡。根據(jù)國家發(fā)展改革委與國家能源局于2022年2月聯(lián)合發(fā)布的《關于完善能源綠色低碳轉(zhuǎn)型體制機制和政策措施的意見》，我國正加快推進大型風電基地建設。隨著風電裝機容量的快速增長，風電塔架大多進入運維關鍵期，但其安全監(jiān)測仍面臨以下突出問題：1.風電場多位于偏遠地區(qū)或海上，環(huán)境復雜、運維困難，實時監(jiān)測難以實現(xiàn)；2.行業(yè)長期重點關注風機運行性能，對塔架結構安全與耐久性監(jiān)測重視不足；3.塔架結構類型多樣，新材料新技術廣泛應用，結構內(nèi)力時變性強，監(jiān)測技術復雜度高；4.監(jiān)測市場缺乏統(tǒng)一標準，監(jiān)測方法混亂、儀器設備良莠不齊，分析軟件缺乏依據(jù)，導致監(jiān)測結果可信度低、資源浪費嚴重。因此，制定《風力發(fā)電機組塔架結構安全監(jiān)測方法》標準，旨在解決上述問題，推動風電塔架監(jiān)測走向規(guī)范化、科學化和系統(tǒng)化。該標準實施后將實現(xiàn)以下目標：1.構建覆蓋設計、施工、驗收與維護的全周期監(jiān)測閉環(huán)；2.通過實時感知與智能預警，為結構優(yōu)化與施工指導提供數(shù)據(jù)支撐；3.規(guī)范監(jiān)測市場，明確技術流程，提升監(jiān)測質(zhì)量與效率；4.建立基于物聯(lián)網(wǎng)、云計算、BIM/GIS等技術的一體化安全預警體系；5.增強對火災、飛車、雷擊、倒塔等重大風險的防控能力。二、范圍與主要技術內(nèi)容適用范圍本標準適用于新建及在役風力發(fā)電機組塔架結構的安全與耐久性監(jiān)測，包括陸上與海上風電項目。內(nèi)容涵蓋監(jiān)測系統(tǒng)的專項設計、實施、驗收與維護，對已建系統(tǒng)不符合安全要求的提出整改措施并進行專項驗收。主要技術內(nèi)容本標準擬設立12個章節(jié)和附錄，具體包括：1.范圍：明確標準的適用對象與技術邊界；2.規(guī)范性引用文件：列出相關國家標準、行業(yè)標準及國際標準；3.術語和定義：統(tǒng)一關鍵術語如“塔影效應”“動力響應監(jiān)測”等；4.基本規(guī)定：包括監(jiān)測原則、分級標準、數(shù)據(jù)管理要求；5.環(huán)境量監(jiān)測：涵蓋風荷載、溫度、濕度、腐蝕環(huán)境等；6.變形監(jiān)測：包括塔筒傾斜、基礎沉降、動態(tài)變形等；7.應力應變監(jiān)測：規(guī)定測點布置、傳感器選型與數(shù)據(jù)采集方法；8.振動監(jiān)測：針對塔架固有頻率、阻尼比、振動模態(tài)等；9.其他監(jiān)測：包括焊縫健康狀態(tài)、螺栓預緊力、涂層退化等；10.監(jiān)測系統(tǒng)：要求系統(tǒng)具備實時傳輸、邊緣計算與故障診斷功能；11.監(jiān)測資料與驗收：規(guī)定數(shù)據(jù)格式、驗收流程與報告要求；12.附錄：提供監(jiān)測儀器校準方法、典型故障案例與分析模型。三、介紹修訂的企事業(yè)單位或標委會本標準的主編單位為中國電力科學研究院新能源研究中心。該中心是國家級新能源技術研發(fā)與標準制定基地，長期從事風電、光伏等新能源設備的測試、認證與標準化工作，承擔多項國家“十四五”重點研發(fā)計劃項目，具備豐富的風電結構監(jiān)測科研經(jīng)驗和工程實踐基礎。中心聯(lián)合中國風電集團、金風科技、上海電氣等國內(nèi)主流風電企業(yè)，以及清華大學、浙江大學等高校，共同組建了跨學科、跨領域的標準編制組，確保標準內(nèi)容兼具學術前瞻性和工程實用性。結論《風力發(fā)電機組塔架結構安全監(jiān)測方法》標準的制定，是響應國家能源戰(zhàn)略、推動風電行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的關鍵技術舉措。該標準將填補國內(nèi)在風電塔架監(jiān)測領域的標準空白，規(guī)范監(jiān)測行為，提升數(shù)據(jù)質(zhì)量，為風電塔架的全生命周期安全管理提供可靠技術依據(jù)。未來，隨著智能傳感、數(shù)字孿生、人工智能等技術的發(fā)展，本標準還將持續(xù)修訂升級，進一步融入新型智能化監(jiān)測方法，推動風電行業(yè)向更安全、更高效、更智慧的方向發(fā)展。參考文獻[1]《關于完善能源綠色低碳轉(zhuǎn)型體制機制和政策措施的意見》（發(fā)改能源〔2022〕207號）[2]G