GB_T 42331-2023 潮流能发电装置技术成熟度评估导则.docx

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1、ICS07.060:27.180CCSF14侬中华人民共和家标准GBfI423312023潮流能发电装置技术成熟度评估导则Directivesfortechno1.ogyreadinessassessmentoftida1.currentenergygenerators202303-17发布2023-07-01实施国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会发布目次三II1.引言IN1范困I2规范性引用文件I3术语和定义I4股原则I5等媛界定26评估维度27等级条件48阶段评估59评估步骤6附录A（资料性）技术分解结构示例8附录B（资料性）技术成熟度评估报告IO附录C（资料性）技术成熟度等级标志性

2、脸证科目示例12参考文献13本文件按照GB，T1.1.-2O2OX标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则？的规定起草。请注造本文件的某些内容可能涉及专利.本文件的发布机构不承担识别专利的选任.本文件由中华人民共和国自然资源部提出.本文件由全国海洋标准化技术委员会(SAbrc283)归口.本文件起草单位：国家海洋技术中心、哈尔滨工程大学。本文件主要起草人：方芳、汪小勇、周虹丽、姜波、武贺、孙科、周庆伟、方殷洲、吴国伟、光楮、侯、白松华大勇、孟洁、蔡晓晴、保、朱丽宁。I1.1.潮流能发电装置技术成熟度评估是在我国大力推进潮流能资源开发和示范工程建设的背景下,基于潮流能行业发展和技术创新

3、的需求.充分运用技术成熟段理论.结合潮流能发电奘置研发和管理方面的经粉总结出来的一套评估方法和流程，用以规范装置研发程序，树立阶段评估意识，防范新技术研发的风险，促进潮流的产业化及工程化应用。潮流能发电装置技术成熟度评估导则1CT本文件确定了潮流能发电装置技术成熟度的等级,描述了评估维度、等级条件、阶段评估和评估步骤。本文件适用于潮流能发电装置研发各阶段的技术成熟度评估工作。2祝范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款.其中,注日期的引用文件,仅该H期对应的版本适用于本文件：不注日期的引用文件.兀最新版本（包括所有的修改的）适用于本文件.GB.T25389.2

4、2018风力发电机组永磁同步发电机第2部分：试验方法CRT3958-2（X）4船舶钢焊缝磁构检测、港透检测艺和政辰分级JB101942（X）0风力发电机组风轮叶片3 #9Hm1.下列术语和定义适用于本文件.3.1潮就能发电装JK（ida1.CUiTentenergygenerator从潮流中捕获能量并将其转换成电能的装置。3.2评估维度assesMientdimension用于评估潮流能发电装置技术成熟度等级的某个重要方面.33叶轮impe1.1.er由叶片等部件组成的将水能转换成机械能的转动件。3.4技术成熟度等级techno1.ogyreadineSS1.eVeis;TR1.用于衡以技术成

5、熟程度的尺度。4 TMuH潮流能发电装置技术成熟&评估宜遵循以下原则.a）适时性原则：结合潮流能发电技术在研发各个阶段的特点和要求,组织开展阶段评估工作,以避免转阶段带来的风险，b）客观性原则：依据技术成熟度等级条件制定的评估准则,充分反映潮流能发电技术的产生、发展与应用情况，减少主观囚索的影响.c）科学性原则：技术成羯度评估准则，方法和步骤要科学合理，规范实用，能够反映潮流传发电奘置的口实技术状态。5等锻界定潮流能发电装置技术成熟度等缎分为9级，祗个等级的界定见表U*1Mm峰电装置技术JftIMHHR界定技术或耨伐等纵等幽界定I完成淘也使发电装贸技术的概乞收证2完成总率络构、M本功能/性及分

6、析及验证3完成一定比例尺模里在实收空环境下的船正4完成原理怦机在怏振测试环境卜的依证5完成优验样机在高班式测试环埴卜.的SaiE6完成工程样机在陆上测试环境及海匕典型测试环境下的Sif?变成全比例实型机在海上网P测试环境下的9证8显终*Jtti过实海况验证9代置以其改纬的产品彩式用过跄济性脱江6WttiME&1辘评估维度代表可获取的工程技术信息的多个方面.具有可扩展性.可根据实际情况进行扩展.潮流他发电奘捏的技术成熟度等级宜基于以下3个评估维度信息进行评估：a）设计：b）制造：c）验证.6.2潮流能发电装湿的设计除了要求技术的设计功能、性能外，还宜考虑形态特征，不同比例缩尺的模型应根据最终装也

7、的容收确定模型的比例缩尺并进行尺度效应分析.a）一定比例尺模型宜选用1:1001:25比例缩尺；b）麻理样机直选用1:251:10比例缩尺：O试脸样机宜选用1:101:2比例缩尺：d）工程样机直选用1:21:1比例缩尺：c）全比例实型机：0最终装置.注：尺度效应是指由于装置的模型与最终霞之间不能完全满足IItW条件而产生.我荷特性若异的现象.6.3潮流能发电装置的制造应考虑材料选取、工艺质域控制等内容。a）材料选取满足装置运行的力学性能要求、腐蚀性能要求及防海生物时着要求等一b）工艺质量控制包括关械或者重要部件、主体结构、功旎模块（通用机械、电气控制系统）和整机等,控制内容如K：关健或蹙部件的

8、工艺质的控制例如叶轮的叶片，应按JB/T101942000中12.5的要求通过相关检测：主体结构的工艺质埴控制，重点考虑主体结构的税定性、水率性和完第性，针对何件尺寸、焊接质靛、重要焊接规格等应通过相关检测.并符合CB3958-2（N”中附录A、附录B的要求：通用机械的工艺侦量控制，包括基础与支撑结构、系泊系统、传动系统等按照批准图纸、图表、说明书等工艺技术文件制造、安装，并通过相应的强度、水密及效用试验等检测；电气捽制系统的I：之质At控制,包括发电机、控制系统等按照批准图纸、图表、说明书等工义技术文件制造、布置安装并通过相关检测,例如发电机的检测应符合GB,，T25389.2-2018中5

9、.7,5.10、5.12,5.13的要求：整机组装完成后，整机质fit应通过相应的梏性试验或北他代替试验的检冽.注：关键或重要部件是指对潮流能发电装置的功能、性能、可靠性等产生重要影碗的部件,例如袋附能H捕获部件、能量转换制件等.6 4ItiBME潮流能发电装设在何种环境中测试验证代表蓿此项技术的应用级别，测试内容可根据具体装置研发情况进行调整具体的测试验证环境和主要验证内容如下.a实物室环境：针对技术概念的关健功能或特征、关犍技术参数开展数值模拟.适用于一定比例尺模型刈试,验证模型的主要功能、性能,例如叶轮模型的功率曲线、湎体动力载荷特性等.b）模拟测试环境：模拟最终装置实际布放海域的泡、流

10、、偏转性、不对法性等关键要素的环境，例如水情测试环境.适用于原理样机测试,模拟测试环境宜考虑对阻塞效应修正.O高遍出测试环境；模拟以终装置主要运行需求的测试环境，例如三维水池测试环境、湖面拖曳测试环境或海上试验场等.适用于试验样机的测试,完成主要功能模块的性能验证，例如验证叶轮在不同波速下的输出功率.高巡式测试环境宜考虑对阻塞效应修正.（J）附上测成环境：包括功能模块的单项功能测试和岫上联调测试，如下： 功能模块的单项功能测试：发电机模块、捽制系统模块、电能转换模块等完成检验： 陆上联调测试：适用工程样机下海附对第动装置、叶轮、发电机如、电能转换模块等的联轴做车测试和通风测试等。O海上典型测试

11、环境：满足最终装置主要运行需求的测试环境，例如海上试检场,适用于工程样机及全比例头型机测试，完成连续稳定运行的验证及主要功能模块测武，如下：全比例实型机在海上典型溯试环境中连续稳定运行测试，时间3个6个月；叶轮的性能测试,叶轮在不同流速下的输出功率，验证性能与设计值是否相符： 发电机的性能测试卜：要包括机组输出功率的测试,得到功率曲线和能盘转换效率： 控制系统功能溯试，蛤证呆优效率控制的实现： 结构强僮测试，验证结构的海况适应性.0实海况：最终奘置实际布放海域，应对实际布放海域开展环境资料调杏，例如风、浪、流等历史资料、海底胞质勘察、海域水深测砒等，确定装置布放海域的基本要求和装置布放朝向等。

12、注：吼宸效应是指装置在水槽或水池等场饱的试验过程中，受池脸泡底或筒壁限制的流体中与其在杼艮流体运动中，由于流场的不问而引起的荷特性羌坪-7 条件根据信息采集过程中也到的评估维度侑息,结合技术成熟度等级定义,将评估维度信息分别映射到技术成熟度井笄级中以描定等蛆条件，见表2.等级条件可根据具体袋股的研发状况进行讽整.2于度侑息的技术或熟度等霰条件技术成熟晚等级等级条件VFfftfIUC类型I明项湖泡能发电技术的展本瞅理设计4ft*泣能发电技术应用的I行性设计2确定装置的Je体能就利用形式和运行控IW方式iSit完成某木功健、性腌分析设计完成也依铁撅彷我物证潮流能发电技术功能、性健依证3完成一定比例

13、尺怏里的设计设计利时关城i*邰件,提出加工制造要求设计提山关碳生产工艺.并在实验空对关键生产工艺进行分析制选克成一定比例尺依里的加工制造制造.总成1定比例尺梅察实於率环境试*验正榜中的至耍功加i证完成实岫况的环境资*1谢会，【见6.If设计究成版理祥机的谀计设计龙成水动力性能分析确定叶轮在婴号J1.例如叶片或不设计.叶轮R径.叶片收、叶片挖制方法.叶轮效率.不同SUfc下出力、MK等设计完成叶伦总体方案谀计，包括构型设计,结构性能分析.机枪传动警设计充成发电机设计,例如发电机机卡的崽型分析、防腐技术.冗余设计等i2it初步完成其的轮助设计，包括可&性设ih可维他性设计环埴适应性设计等设计关成关

14、键或行正要零部件的试制和构将.工艺BijS校W见6.3b)MiS珑定施理徉机试水的工艺Me程.关成规理样机的加工制造Mift克成况理仔机的欢动力性能、找荷将忤,结构忤他、发电忤能等方f的怏IWW试环境验ii轮证5完成试8i样机的校计设计完成发电机处控制兼统次计，例控制技术设计、线时智能训节技术的设计完成电能转换系统设计.例如双向电能变换、存储技术监养系统设计等&计完成枯础与支撑结构、彩泊系统设计,例如结构设计.姑构仿护收计及防制设计等设计完成大部分功能模块的试M.工艺版奴控树见6.3b1.1.Mxft完成试航样机的加I：我配,主要指标满足体要求Wifi完成试船样机的高遥JXiWiA环境if.主要指E满足iSi1.要求.(Sc)及证先成各功能柳块的单双陆上测U；!任.她&1d较证2AIta息的技术成件Or技术成熟度等投等级条件评估维度类型6完成工程样机的设计设计完成可存性役计.例如外媒失效模式影响和危害性分析、危劭和可操作性分析,故琳报告分析和纠正描康系统等谀计完成可雉传设计，例如设置装界内部预用检传空间等设计完成环晚透应性设计，例如笠贸强度设计、密封性设计、防腐iSii1.等设计完成材料的选取.%6,3a）设计完成主体结构、主要功饯模块（沟用机械,电气护闸系统）和犯机等的工ZBSJ1.t棒州别造完成工程样机的加工装配，主要指标满足