風力機第一部分：設計要求范圍為保證風力機的工程完整性，IEC61400的這個部分詳細說明了基本設計要求。其目的是制定一個恰當的保護等級，以防止機組在計劃壽命期內受到損壞。本標準設計涉及到風力機的各子系統，如控制和保護機構，內部電氣系統，機械系統及支撐結構。本標準適用于各種大小的風力機。對于小型風力機IEC61400-2可能適用。本標準應與第二部分提到的IEC和ISO標準結合使用。引用標準下列標準所包含的條文，通過在本標準中引用而成為本標準的條文。凡是注日期的引用文件，只有被引用的版本適合本標準。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括任何的修訂)適用于本標準。IEC60204-1:1997,Safetyofmachinery-Electricalequipmentofmachines-Part1:GeneralrequirementsIEC60204-11:2000,Safetyofmachinery-Electricalequipmentofmachines-Part11:RequirementsforHVequipmentforvoltagesabove1000Va.c.or1500Vd.c.andnotexceeding36kVIEC60364(allparts),ElectricalinstallationsofbuildingsIEC60721-2-1:1982,Classificationofenvironmentalconditions-Part2:Environmentalconditionsappearinginnature.TemperatureandhumidityIEC61000-6-1:1997,Electromagneticcompatibility(EMC)-Part6:Genericstandards-Section1:Immunityforresidential,commercialandlight-industrialenvironmentsIEC61000-6-2:1999,Electromagneticcompatibility(EMC)-Part6:Genericstandards-Section2:Immunityforindustrialenvironments15IEC61000-6-4:1997,Electromagneticcompatibility(EMC)-Part6:Genericstandards-Section4:EmissionstandardforindustrialenvironmentsIEC61024-1:1990,Protectionofstructuresagainstlightning-Part1:GeneralprinciplesIEC61312-1:1995,Protectionagainstlightningelectromagneticimpulse-Part1:GeneralprincipleIEC61400-21:2001,Windturbinegeneratorsystems-Part21:MeasurementandassessmentofpowerqualitycharacteristicsofgridconnectedwindturbinesIEC61400-24:2002,Windturbinegeneratorsystems-Part24:LightningprotectionISO76:1987,Rollingbearings-StaticloadratingsISO281:1990,Rollingbearings-DynamicloadratingsandratinglifeISO2394:1998,GeneralprinciplesonreliabilityforstructuresISO2533:1975,StandardAtmosphereISO4354:1997,WindactionsonstructuresISO6336(allparts),CalculationofloadcapacityofspurandhelicalgearsISO9001:2000,Qualitymanagementsystems-Requirements3術語和定義本標準采用下列定義。年平均數量和持續時間足夠充分的一組測量數據的平均值，供作估計期望值用。平均時間間隔應為整年，以便將不穩定因素如季節變化等平均在內。年平均風速Vave按照年平均的定義確定的平均風速。自動重合周期故障消除且電網重新接通后，斷路器閉合需要的大約0.01s到數秒的一段時間。鎖定（風力機）利用機械銷或其他不會意外松動的裝置，而不是通常的機械制動盤，防止風輪或偏航機構運動。制動器（風力機）能降低風輪轉速或者停止風輪旋轉的裝置。注：制動器可以靠空氣動力、機械或者電動力工作。特征值不能達到的規定的概率值。（也就是 ）復雜地形帶風電場場地周圍屬地形顯著變化的地帶或有能引起氣流畸變的障礙物地帶。控制功能（風力機）基于風力機信息和/或環境信息，控制和保護系統的功能是，調節風力機，使其保持在工作要求范圍內。切入風速in在風速穩定時，風力機開始發電時，輪轂高度處的的最低風速。切出風速vout在風速穩定時,風力達到設計功率時，輪轂高度處的的最高風速。設計極限設計中采用的最大值或最小值。潛伏故障正常工作中零部件或系統存在的未被發現的故障。下風向主風方向電網用于輸送和分配電能的專用設備、變電所、電線電纜。注：電網各組成部分之間的界限由適當的判別標準如地理位置，所有權歸屬，電壓級別等來確定。緊急關機（風力機）保護裝置系統觸發或人工干預下，使風力機迅速關機。環境條件影響風力機性能的環境特征（風，海拔高度，溫度，濕度等）。外部條件（風力機）影響風力機工作的諸因素，包括環境條件（溫度，雪，冰等）和電網條件。極端風速T秒內平均最高風速，它可能是特定周期（重現周期：N年）N年一遇。注：本標準的重現周期N=50年和N=1年，平均時間t=3s和曰端極端風速俗稱“安全風速”。本標準中的極端風速是為了設計風力機的載荷狀況。失效—安全設計特性中的一項，為避免由故障引發產品嚴重破壞。陣風風速的短暫變化。注：陣風可用上升時間、幅度和持續時間表達。水平軸風力機風輪軸基本上平行于風向的風力機。輪轂（風力機）將葉片或葉片組固定到轉軸上的裝置。輪轂高度（風力機）zhub從地面到風輪掃掠面中心的高度。（見3.51，掃掠面）空轉（風力機）風力機緩慢旋轉但不發電的狀態。湍流慣性負區風速湍流譜的頻率區間，該區間內渦流達到均質后逐步破碎，其能量損失忽略不計。注：在典型的10m/s風速，慣性負區大致在0.2Hz~2kHz間。極限狀態載荷作用于結構上的一種狀態，若超出此范圍，結構就不再滿足設計要求注：設計計算（極限狀態的設計要求）的目的是使達到極限狀態的可能性保持在某一規定值（見ISO2394）范圍之內。對數風切變律見3.62平均風速給定時間內瞬時風速的平均值，給定時間從幾秒到數年不等。機艙設在水平軸風力機塔架頂部，內裝有傳動和其他裝置的機殼。電網聯接點（風力機）對單臺風力機是輸出電纜的終端，而對風電場是與電力匯集系統總線的聯接點網損不在風力機控制系統控制中的運轉時間內的網絡損失。正常關機（風力機）全過程都是在控制系統控制下進行的關機。工作范圍由風機設計者確定的支配控制系統和安全防護系統動作的諸多條件。風力機停機根據風力機設計的不同，停機指的是風力機靜止或是空轉的狀態。電力匯集系統（風力機）匯集一臺或多臺風力機的電能的電力系統，包括所有的連接在風力機終端和電網聯結點之間的所有電氣設備。風切變冪律（見3.62）功率輸出以特殊的方式，為達到特定的目的通過一種裝置輸出的功率。注：由風力發電機組輸出的電功率。保護功能控制和保護系統所具有的確保風力機在設計極限范圍內運行的功能。額定功率部件、裝置或設備在規定的運行條件下能達到的功率，通常由制造廠給出。注：在正常運行條件下，風力機設計能達到的最大連續電力輸出。額定風速廠r風速穩定時，風力機達到額定功率輸出時，輪轂高度處的最小風速。瑞利分布PR概率分布函數，見3.63參考風速Vref用于確定風力機級別的基本風速參數。與氣候有關的其他設計參數可以從參考風速和其他基本等級參數中的得到（參見第6部分）。注：對于參考風速為V的某一級別的風力機，它在輪轂高度處承受的50年一遇10minref的平均最大風速，應小于或等于參考風速V。ref旋轉采樣風矢量旋轉風輪上某固定點經受的風矢量。注：旋轉采樣風矢量湍流譜與正常湍流譜明顯不同。風輪旋轉時，葉片切入氣流，流譜產生空間變化。最終的湍流譜包括相當大一部分轉動頻率下的流譜變化和由此產生的諧量。3.44風輪轉速（風力機）風力機風輪繞其軸的旋轉速度。粗糙長度zo在假定垂直風廓線隨離地面高度按對數關系變化的情況下，平均風速為0時算出的高度。定期維護按預定的日期進行的預防性維護。場地數據風力機所在位置的環境、地震、土壤和電力網的數據。沒有特殊規定的話，風數據都按10min的取樣來統計。靜止風力機的停止狀態。支撐結構(風力機)由塔架和基礎組成的風力機部分。安全風速結構所能承受的最大設計風速的俗稱。注：本標準不采用這一術語。設計時參考極端風速(見3.18)掃掠面積風輪葉尖旋轉運動所作的圓在垂直于風速矢量平面的投影面積。湍流強度I風速的標準偏差與平均風速的比率。用同一組測量數據和規定的周期進行計算。湍流尺寸參數八1無量綱的縱向功率譜密度等于0.05時的波長。注：波長定義為Vhub f注：波長定義為Vhub fo其中01(fSf)/ 0.05。 =湍流標準偏差。1輪轂高度處湍流風矢量垂直分量的標準偏差。最大極限狀態通常指風力機處于能承受最大載荷的極限狀態。(IS