從國家“十五”規(guī)劃至今，我國風電行業(yè)已初步建立起相對比較完善的風電整機裝備及部件認證體系，風電機組整機裝備及部件的認證已逐步成為保證整個風電產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的重要管理手段和方法。風電產(chǎn)品的認證能夠促進產(chǎn)品質(zhì)量的提升、優(yōu)化風電機組性能，同時加快了風電技術(shù)的改進和發(fā)展。
　　
　　2014年9月，國家能源局發(fā)布《關(guān)于規(guī)范風電設(shè)備市場秩序有關(guān)要求的通知》（國能新能[2014]412號），明確提出風電行業(yè)要“加強檢測認證確保風電設(shè)備質(zhì)量”。文件規(guī)定，接入公共電網(wǎng)的風電機組及其風輪葉片、齒輪箱、發(fā)電機、變流器、控制器和軸承等關(guān)鍵零部件必須進行型式認證，由此可見風電機組型式認證的重要性及迫切性。
　　
　　風電機組型式認證作為風電機組開發(fā)的最后一個環(huán)節(jié)，能夠全面檢測風電機組實際運行性能，確保后續(xù)批量投運的風電機組性能與設(shè)計指標相符，同時可以保證風電機組產(chǎn)品質(zhì)量。因此，風電機組整機型式認證工作這一環(huán)節(jié)至關(guān)重要。本文就國內(nèi)型式認證涉及內(nèi)容作相關(guān)介紹和分析。
　　
　　型式認證的內(nèi)容
　　
　　國內(nèi)風電機組型式認證執(zhí)行的標準是基于IEC標準和相關(guān)國家標準，同時與各認證機構(gòu)專用的認證規(guī)則相結(jié)合，主要包括設(shè)計評估、型式試驗和工廠審查等認證模塊。型式認證是著眼于風電機組整機的設(shè)計、結(jié)構(gòu)、工藝、生產(chǎn)、質(zhì)量、性能、一致性等方面的評估和審查，目的在于確保風電機組根據(jù)設(shè)計條件、相關(guān)標準及其他技術(shù)要求進行設(shè)計輸入、設(shè)計輸出和驗證，并由有資質(zhì)和能力的整機制造商生產(chǎn)制造，確保風電機組按照設(shè)計要求和條件進行安裝、測試、運行、維護，最終為風電機組投入市場提供技術(shù)保障。
　　
　　國內(nèi)型式認證關(guān)鍵模塊
　　
　　國內(nèi)型式認證關(guān)鍵模塊如圖1所示。
　　 　　
　　一、設(shè)計評估
　　
　　設(shè)計評估主要包括六個方面：載荷評估、控制和保護系統(tǒng)評估、部件試驗驗證、機械和電氣部件評估、制造方案及工藝評估、安裝和維護方案評估。
　　
　　（一）載荷評估
　　
　　載荷評估主要包括對載荷計算方法的評估、機組運行狀態(tài)的模擬計算分析、動力學模型評估、大部件及關(guān)鍵位置載荷的計算結(jié)果評估和優(yōu)化等。
　　
　　（二）控制和保護系統(tǒng)評估
　　
　　控制和保護系統(tǒng)評估主要包括控制系統(tǒng)原理和控制系統(tǒng)功能評估、風電機組運行模式評估、控制系統(tǒng)邏輯評估、安全系統(tǒng)評估及安全系統(tǒng)傳感器評估、液壓系統(tǒng)等相關(guān)評估。
　　
　　（三）部件試驗驗證
　　
　　在設(shè)計評估中，如發(fā)現(xiàn)對部件的相關(guān)分析不夠充分，除了對部件的設(shè)計文件進行評估外，還要對一些關(guān)鍵部件進行試驗驗證，例如齒輪箱、發(fā)電機、變流器等部件的出廠試驗或型式試驗報告審查等，以補充理論分析，對部件的功能以及適用性做出準確評估。
　　
　　（四）機械和電氣部件評估
　　
　　機械和電氣部件評估主要是對機械零部件的設(shè)計圖紙、技術(shù)條件、材料清單、強度和安全性進行評估，包括零部件靜強度、壽命疲勞的評估以及電氣零部件設(shè)計評估和試驗報告審查。
　　
　　（五）制造方案及工藝評估
　　
　　制造方案及工藝評估主要包括對風電機組制造和裝配工藝、專用設(shè)備、專用工具、測量試驗方法、質(zhì)量記錄、質(zhì)量評估要求以及制造、安裝人員的資質(zhì)和技能的審查。
　　
　　（六）安裝和維護方案評估
　　
　　安裝方案評估包括對風電機組安裝要求、安裝人員資質(zhì)和技能要求、土木電氣的詳細要求說明、安裝專用工具和設(shè)備、人員安全和環(huán)境保護措施、安裝手冊等項目的評估和審查。
　　
　　維護方案評估包括對維護要求、維護計劃、維護周期、安全保護措施、操作指南、維護手冊以及人員資格和技能的評估和審查。
　　
　　二、型式試驗
　　
　　型式試驗包含低電壓穿越測試、電能質(zhì)量測試、載荷測試、功率特性測試等多項測試，目前風電場開發(fā)商比較關(guān)注風電機組功率特性測試和載荷測試，原因在于風電機組功率特性測試能直觀地反映機組發(fā)電量水平，而載荷測試則能反映機組的安全可靠性。
　　
　　目前國內(nèi)型式試驗測試，排除風電場風況及天氣因素外，制約和影響測試的主要因素就是地形，平坦地形的測試按照IEC相關(guān)標準執(zhí)行即可，而復雜地形包括山地和丘陵地形的測試則沒有相關(guān)標準可以參照。下面就以某復雜地形風電場的型式試驗測試為例，簡單闡述和分析一下目前國內(nèi)如何應(yīng)對復雜地形的型式試驗測試。
　　
　　以四川昭覺某風電項目為例，該項目所處地形復雜，不符合IEC61400－12－1標準對地形的要求，如按照常規(guī)的測試方法進行測試，測試的結(jié)果會受地形的影響而偏差很大，因此按照IEC規(guī)定需要對該場地進行標定，標定是對復雜地形的量化，以降低地形和障礙對功率曲線特性和載荷測試的影響。場地標定的方法是在距離風電機組盡可能近的地方安裝激光雷達測風系統(tǒng)，同時在風電機組周圍裝用于功率特性和載荷測試的測風塔（如圖2所示），激光雷達測得10min風速平均值為Vj，測風塔測得10min風速平均值為Ve，由此得到風速矯正系數(shù)a=Vj/Ve，根據(jù)風速矯正系數(shù)即可推得風電機組處的風速（如圖3所示），可用于風電機組的功率曲線特性和載荷測試。可見復雜地形的功率曲線特性測試和載荷測試比較困難，因此，選擇合適的測試風電場尤為重要。 　　三、工廠審查
　　
　　工廠審查實質(zhì)上就是對整機制造商的生產(chǎn)能力評估和質(zhì)量管理體系審查，是對制造商的制造工藝、工廠生產(chǎn)制造能力以及產(chǎn)品一致性的評估和審查。
　　
　　風電機組零部件變更對于型式認證的影響
　　
　　目前對于風電機組制造商來說，風電機組型式試驗成本較高，風電機組制造商不可能將各種配置的風電機組在風電場豎機進行型式測試。因此，風電機組零部件的變更對設(shè)計評估和型式試驗產(chǎn)生的重要影響，是整機制造商比較關(guān)注的問題。下面簡單介紹關(guān)鍵部件更改對風電機組型式認證的影響：
　　
　　（1）如變更葉片，對于設(shè)計評估，載荷需要重新評估，風電機組結(jié)構(gòu)安全需要重新校核；對于型式試驗，功率曲線特性測試和載荷測試需要重新測試。
　　
　　（2）如變更齒輪箱、發(fā)電機、變流器等大部件，在保持設(shè)計不變的情況下，對于設(shè)計評估，需要補充設(shè)計評估資料，如圖紙、計算報告等；對于型式試驗，功率曲線特性測試和載荷測試不需要重新測試，更換后的部件須做部件型式認證，同時配整機做相關(guān)評估審查即可。
　　
　　（3）如變更控制器，在保持控制策略不變的情況下，對于設(shè)計評估，需要補充設(shè)計評估資料，如設(shè)計圖紙、原理圖等；對于型式試驗，功率曲線特性測試和載荷測試不需要重新測試，變更后的控制器須做部件型式認證，同時配整機做相關(guān)評估審查。
　　
　　結(jié)語
　　
　　對中國風電整機制造商來說，2015年是忙碌的一年，各大制造商都在對自己公司的主力機型進行型式認證。對風電機組進行型式認證，無論對于風電開發(fā)商、設(shè)備制造商、還是整個風電行業(yè)來說都是好事。一方面，對風電設(shè)備行業(yè)可以起到優(yōu)勝劣汰的作用，達不到認證要求的企業(yè)市場空間將越來越小，并最終出局；另一方面，有利于龍頭企業(yè)的地位鞏固，通過認證的風電設(shè)備，任何企業(yè)都應(yīng)采用相應(yīng)的結(jié)果，不得要求重復檢測，這實際上也減輕了設(shè)備供應(yīng)商不必要的負擔。更重要的是，我國風電設(shè)備的質(zhì)量與性能必將大大提高，這更有利于增強我國風電設(shè)備在國際市場中的競爭力。