路径: 主页 > GB/T > 第748页 > GB/T 47560-2026 | 标准编号 | GB/T 47560-2026 (GB/T47560-2026) | | 中文名称 | 风能发电系统 风力发电机组偏航系统技术规范 | | 英文名称 | Wind energy generation systems - Technical specification for yaw system of wind turbines | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | F11 | | 国际标准分类 | 27.180 | | 字数估计 | 18,191 | | 发布日期 | 2026-04-30 | | 实施日期 | 2026-08-01 | | 发布机构 | 国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会 | GB/T 47560-2026: 风能发电系统 风力发电机组偏航系统技术规范
GB/T 47560-2026 英文版: Wind energy generation systems - Technical specification for yaw system of wind turbines
ICS 27.180
CCSF11
中华人民共和国国家标准
风能发电系统
风力发电机组偏航系统技术规范
2026-04-30发布
2026-08-01实施
国 家 市 场 监 督 管 理 总 局
国 家 标 准 化 管 理 委 员 会 发 布
1 范围
本文件规定了并网型风力发电机组偏航系统(以下简称“偏航系统”)的工作条件、技术要求、检测项
目与规则、交付要求以及装配与维护,并描述了相应的试验方法。
本文件适用于水平轴式并网型风力发电机组偏航系统。
4 工作条件
4.1 一般工作条件
4.1.1 环境条件
环境满足以下要求:
---工作环境温度范围:-30℃~40℃;
---生存环境温度范围:-40℃~50℃;
---相对湿度:≤95%,无凝露;
---海拔高度:≤2000m;
---工作环境宜避免雨、雪、沙的进入。
4.1.2 电源条件
电源满足以下要求:
---交流电源电压允许偏差:-10%~10%;
---电源频率变化范围应符合GB/T 19963.1-2021中10.2的规定;
---交流电源的电压不平衡度应符合GB/T 15543-2008中第4章的规定;
---交流电源波形为正弦波,谐波含量小于5%;
---直流电源电压允许偏差:-15%~10%;
---直流电源电压纹波系数应小于5%。
4.2 其他工作条件
干热、干热沙漠及高原特殊条件参考GB/T 19608.1,GB/T 19608.2,GB/T 19608.3的要求执行。
超出上述规定的工作条件应由用户与制造商协商确定。
5 技术要求
5.1 一般技术要求
5.1.1 偏航系统应由偏航轴承、偏航减速机、偏航制动器、偏航电机(或液压马达)及偏航控制回路
组成。
5.1.2 风力发电机组运行时风向偏差超过设置值一定时间时,控制系统应发出偏航指令,实时调节机
舱位置执行偏航对风。当风向偏差小于偏航停止误差设置值时,应刹车停止偏航,锁住机舱。
5.1.3 偏航系统应根据机舱位置传感器采集的数据,在当风力发电机组塔筒电缆发生一定角度缠绕
时,控制偏航电机执行安全解缆。
5.1.4 在发电机转速失去主控系统控制或约束导致风轮转速超过保护阈值时,偏航系统执行90°侧风
或背风操作,尽可能将风轮转速降低到正常转速范围之内。
5.1.5 偏航系统正反向转动运行时,应均匀平稳,无异常噪声与振动。
5.1.6 偏航系统的加速度和速度能力应符合风力发电机组的设计要求。
5.1.7 偏航系统设计应满足GB/T 18451.1的要求。符合整机安全要求,寿命设计要求,安装维护的
要求。
5.1.8 台风工况下宜主动偏航对风或背风,降低整机载荷。
5.1.9 偏航的风速、风向和机舱位置,应分别通过风速仪、风向传感器和位置传感器检测。传感器的选
型应满足风力发电机组的运行环境要求。
5.1.10 风向仪宜考虑冗余设计,采用2种测量方法。
5.1.11 偏航扭缆编码器应评估累积误差的影响,定期校准。
5.2 控制系统设计要求
5.2.1 在由于偏航旋转造成扭缆限位安全链动作时,应停止偏航。
5.2.2 应具备手动偏航功能,能通过人机界面、计算机软件或便携式设备对偏航系统进行机舱位置调
节、参数设置、校准及状态信息的读取。手动操作模式的优先级应高于其他控制模式。
5.2.3 偏航控制系统设计应满足整机载荷仿真的需求,偏航系统对风应响应及时,对风满足整机设计
要求。
5.2.4 应具备完善的保护功能,在偏航电机过载、过速、偏航滑移等情况下,控制系统能进行故障识别,
启动保护机制。
5.2.5 对于风向多变异常场址,控制上宜采用相关策略,提升偏航系统对风的稳定性。
5.2.6 不偏航时应保持偏航位置信号稳定。
5.2.7 偏航控制应评估风向仪测量方位静态误差和死角的影响。
5.2.8 偏航控制回路应能可靠地控制偏航电机正反转来实现左右偏航。偏航控制系统应具备左右偏
航互锁功能。
5.2.9 偏航电气回路应具备回路过载保护功能、回路短路保护功能。
5.2.10 风力发电机组的安全链应能合理的约束偏航的动作。在急停、控制器看门狗、电缆扭转的安全
链节点应停止偏航。
5.2.11 偏航时需考虑风力发电机组运行状态下设备的安全。风力发电机组控制策略在满足偏航对风
和解缆的需求时,应最大限度保护风力发电机组设备安全。
5.2.12 允许偏航对风的基本要求为偏航系统和液压系统(如有偏航液压刹车)正常,风向仪正常,风力
发电机组不处于维护模式,偏航安全链正常,风向偏差应大于偏航误差设定值。
5.2.13 允许偏航解缆的基本要求为风力发电机组处于停机状态,偏航系统和液压系统(如有偏航液压
刹车)正常,偏航安全链正常,机舱位置应大于解缆设定值。
5.2.14 允许其他偏航对风的基本要求为偏航系统和液压系统(如有偏航液压刹车)正常,风力发电机
组处于停机或维护状态,应具有维护手柄偏航、就地监控面板偏航或中央监控远程偏航指令。
5.2.15 90°侧风偏航的基本要求为偏航安全链正常,过速安全链断开且风轮转速应大于设定值。
5.2.16 偏航系统控制应按优先级进行控制,机舱控制为最高级,优先依次顺序是:机舱偏航控制,塔底
偏航控制,远程偏航控制,自动偏航控制。在偏航控制中,优先级高的优先执行。
5.3 机械设计要求
5.3.1 偏航系统设计应通过测试验证,满足整机功能要求。
5.3.2 偏航驱动设计校核时,其运行的时间应不小于整机运行时间的10%,其运行时间占比小于10%,
则应进行控制仿真或者有风场的测试统计数据验证。
5.3.3 若偏航电机启动控制采用直启方式则需考虑启动冲击对传动结构的影响。
5.3.4 偏航电机驱动方式宜采用软启动器或者偏航变频器进行驱动。若采用直接启动,偏航电机应采
用力矩限制,不应超过传动部件强度要求。
5.3.5 偏航刹车应由偏航电机上抱闸和偏航制动器共同实现。
5.3.6 偏航系统制动力矩宜考虑刹车片摩擦系数变化对制动力矩影响。
5.3.7 偏航制动系统设计时宜考虑液压系统响应时间和外部风载影响。
5.3.8 偏航减速机设计校核时应评估运行时不均载性,及机架刚度对齿轮啮合影响。
5.3.9 对于超过偏航驱动或制动设计能力的极端工况,应分析该工况下传动结构的安全性。
5.3.10 由于风载波动可能带来偏航扭矩振荡,造成机舱绕塔架的往复摆动。为了降低交变应力对偏
航齿造成的损坏风险,应设计一定的偏航阻尼。偏航阻尼力矩可以是偏航轴承固有及负载带来的摩擦
阻尼力矩或者是偏航刹车系统施加的阻尼。
5.3.11 偏航系统应具有收集偏航大小齿及偏航轴承的润滑废油脂装置。
5.4 功能要求
5.4.1 手动偏航功能
5.4.2 自动偏航功能
偏航系统应能实时跟随控制系统发出的指令调节机舱的位置,进行对风。自动偏航启动的风向偏
差宜小于或等于8°;当风向偏差小于偏航停止设置值时,应刹车停止偏航,自动偏航停止的风向误差宜
小于或等于5°。
5.4.3 自动解缆功能
风力发电机组解缆应冗余设计。
风力发电机组解缆应至少有软件保护阈值、硬件保护阈值2层设计保护阈值。扭缆角度达到软件
控制设置的阈值时,风力发电机组能主动执行解缆。扭缆角度达到硬件设置阈值时,风力发电机组应强
制停止偏航,防止扭缆超限。
采用集电环的免解缆风力发电机组,应评估集电环的磨损及寿命因素。
5.4.4 偏航系统的保护功能
5.4.4.1 偏航系统的保护功能应由整机控制系统执行。
5.4.4.2 采用偏航软启动器或偏航变频器控制时,当软启动器或变频器与风力发电机组控制系统的通
讯异常,整机控制系统应能及时报警或报故障,并根据安全策略进行处理。
5.4.4.3 偏航安全链断开:风力发电机组安全链断开时(如扭缆限位)应自动停止偏航。
5.4.4.4 偏航系统应具有扭缆保护功能,在达到规定的扭转角度前应触发解缆动作。扭缆保护宜采用
角度测量保护和角度限位双重冗余保护。
5.4.4.5 偏航扭缆编码器故障:偏航扭缆编码器信号跳变或丢失时,应触发故障报警。
5.4.4.6 偏航电机故障:偏航电机的热继(或热敏)保护开关跳闸过载故障时,应触发故障报警。当报出
故障时应该停止自动偏航。
5.4.4.7 偏航系统刹车故障:偏航刹车异常(液压压力信号异常或偏航刹车片磨损超限信号等)时,应触
发故障报警,并应根据安全策略进行处理。
5.4.4.8 偏航软启动器或偏航变频器故障:偏航软启动器或变频器故障时,整机报警或报出故障。当触
发故障报警时,应停止偏航后进行刹车动作,并根据安全策略进行处理。
5.4.4.9 风向仪故障:风向仪故障时,整机应报警或报出故障。当触发故障报警时,应停止偏航。
5.4.5 监控及维护功能
5.4.5.1 偏航系统应具有通过人机界面、计算机软件或便携式设备进行参数设置、零位校准、状态信息
读取功能。
5.4.5.2 偏航系统应具备通过人机界面、计算机软件或便携式设备进行故障读取、复位的功能。
5.4.5.3 偏航系统故障时的运行数据主控应记录。
5.4.5.4 应通过人机界面、计算机软件或便携式设备标定带对北接近开关校准的偏航系统,记录其位
置,并确保掉电后数据不丢失。
5.4.6 变频控制通讯接口要求(如有)
5.5 性能要求
5.5.1 防雷要求
偏航系统与塔架之间应按照GB/T 33629、NB/T 31039的规定采取雷电防护措施。
5.5.2 防腐要求
寿命期内,陆上风力发电机组偏航系统的防腐应符合GB/T 19292.1-2018的C3及以上的规定,
海上风力发电机组偏航系统的防腐应符合GB/T 19292.1-2018的C4及以上的规定。
5.5.3 外壳防护(IP代码)
电气柜防护等级应为IP54,插入式连接的防护等级应为IP65。
所有的外部传感器和开关防护等级应为IP65。
5.6 主要部件技术要求
5.6.1 滚动偏航轴承
滚动偏航轴承设计应符合GB/T 29717-2013的规定。滚动偏航轴承的计算校核按照ISO 76和
ISO 281,ISO 16281:2025进行。
滚动偏航轴承齿轮接触强度按照GB/T 3480.2-2021中方法A或方法B进行校核;偏航齿圈齿轮弯
曲强度按照GB/T 3480.3-2021中方法A或方法B进行校核。校核结果满足GB/T 18451.1的要求。
5.6.2 滑动偏航轴承
5.6.3 偏航电机
5.6.4 偏航减速机
偏航减速机设计应满足GB/T 18451.1及JB/T 14675的要求。
5.6.5 偏航液压制动器(如有)
偏航液压制动器的设计应符合NB/T 31024-2021的规定。刹车系统宜配置刹车片磨损检测传
感器。
5.6.6 制动盘(如有)
制动盘材料的强度、刚度应满足要求;如采用焊接连接,还应具有较好的可焊性。
制动盘的连接、固定应牢固、可靠,在寿命期内不应出现疲劳破坏。
5.6.8 润滑
5.6.9 高强度紧固件
高强度紧固件应进行极限载荷和疲劳载荷校核,满足强度和寿命要求。
6 试验方法
6.1 试验条件
6.1.1 风场试验时,试验场地的风速应为2m/s~维护风速。
6.1.2 试验宜避免在特殊的气候 (如雨、雪、结冰等)条件下进行。
6.1.3 试验用仪器仪表应符合GB/T 18451.2和JB/T 5777.3的规定。
6.1.4 试验前应检查结构外观有无异常。
6.2 功能试验
6.2.1 手动偏航功能试验
6.2.1.1 启动被试验的正常风力发电机组进入正常停机状态,然后手动操作使偏航系统向顺时针方向
偏航,偏航半周后,使偏航系统停止运转。这一操作至少重复3次。观察顺时针偏航过程中是否平稳、
有无异常冲击、异常振动噪声等,记录逆时针偏航结果。
6.2.1.2 启动被试验的正常风力发电机组进入正常停机状态,然后手动操作使偏航系统向逆时针方向
偏航,偏航半周后。使偏航系统停止运转。这一操作至少重复3次。观察逆时针偏航过程中偏航是否
平稳、有无异常情冲击、异常振动噪声,记录逆时针偏航结果。
6.2.2 自动偏航功能试验
启动被试验的正常风力发电机组进入正常停机状态,手动偏航到一个较大偏航误差角下。当偏航
误差达到15°时宜停止偏航。让试验风力发电机组启机,进入自动偏航状态。观察记录风力发电机组
偏航响应情况,偏航方向是否正确,偏航过程中是否平稳、有无异常冲击、异常振动噪声等。自动偏航动
作完成后,偏航对风误差绝对值应小于5°。
启动被试验的正常风力发电机组进入正常停机状态,手动偏航到一个较大偏航误差角下。当偏航
误差达到-15°时宜停止偏航。让试验风力发电机组启机进入,自动偏航状态。观察记录风力发电机组
偏航响应情况,偏航方向是否正确,偏航过程中是否平稳、有无异常冲击、异常振动噪声等,自动偏航动
作完成后,偏航对风误差绝对值应小于5°。
6.2.3 解缆功能试验
6.2.3.1 偏航系统初期解缆试验
在满足被试验风力发电机组初期解缆的工况下,启动被试验风力发电机组后,使被试验风力发电机
组处于正常停机状态。手动操作使偏航系统偏航到满足初期解缆的触发条件。确认后,观察被试验风
力发电机组是否自动进行解缆并最终复位。记录结果。
6.2.3.2 偏航系统终极解缆试验
启动被试验风力发电机组后,使被试验风力发电机组处于正常停机状态并屏蔽偏航系统初期解缆
触发条件。手动操作使偏航系统偏航到满足终极解缆的触发条件,观察被试验风力发电机组是否自动
进行终极解缆并最终复位。记录结果。
6.2.4 偏航保护试验
6.2.4.1 偏航软启动器或偏航变频器通讯故障(如有)
将偏航软启动器或偏航变频器通讯线路断开,观察并记录故障报警状态。
6.2.4.9 液压系统油温高故障
改变液压油油温传感器采样值,使其高于液压油温度报警设置值,观察并记录风力发电机组动作结
果和故障报警状态。
6.2.4.10 润滑油位低故障
手动触发润滑油位传感器报警信号,观察并记录故障报警状态。
6.2.4.11 润滑系统堵塞故障
手动触发润滑堵塞传感器报警信号,观察并记录故障报警状态。
6.2.5 变频器控制通讯测试(如有)
变频器通信协议测试按照相关产品设计标准规定的试验方法进行试验。
6.2.6 90°偏航侧风试验(如有)
手动设置风轮转速,强制触发风轮超速的90°侧风启动条件,观察并记录风力发电机组运行状态。
6.2.7 防雷试验
防雷试验应按照GB/T 33629、NB/T 31039的方法执行。
6.2.8 防腐试验
按照GB/T 30790.6-2014中表1的规定执行。
6.3 主要部件检测
6.3.1 滚动偏航轴承检测
滚动偏航轴承的检测应按照GB/T 29717-2013中第8章的规定执行。
6.3.2 滑动偏航轴承检测
滑动偏航轴承的偏航齿圈和机械卡钳应按照产品的设计图纸及规范要求进行检测。
6.3.3 偏航电机检测
偏航电机的检测试验应按照GB/T 1032的规定执行。
偏航电机需要对额定力矩、最大力矩、堵转力矩及扭矩-转速关系进行测试。
偏航电机制动器应进行制动力矩检测。测试可采用力矩扳手对电机轴施加设计规定的扭矩,观察
电机轴是否保持不动的方式进行。
6.3.4 偏航减速机检测
偏航减速机的检测试验应按照JB/T 5558的规定及产品技术要求执行。
6.3.5 偏航液压制动器检测(如有)
偏航液压制动器的检测应按照NB/T 31024-2021的规定及产品技术要求执行。
6.3.6 偏航制动盘检测(如有)
偏航制动盘的试验应按设计图纸及规范要求执行。
6.3.7 偏航液压系统检测(如有)
启动液压泵电动机,检查电动机的旋转方向、检查油位传感器、检查调整油压、检查建压时间、补压
时间和渗漏情况。液压系统的蓄能器应进行动作测试检验。
7 检验项目与规则
7.1 检验项目
偏航系统产品检验分为部件型式试验,部件出厂检验,车间测试和风场测试。检验项目见表1。
偏航系统的风场试验参考JB/T 10425.2执行。
7.2 部件型式试验
7.2.1 有下列情况之一时,产品应进行部件型式试验:
---产品型式认证时;
---正常生产后,如结构、材料、工艺等有较大改变,可能影响产品性能时;
---其他有要求时。
7.2.2 型式检验项目参考各部件产品设计规范要求。
7.2.3 产品的抽样数量为1套,检验时不分组。
7.2.4 样品应符合第5章和第6章规定的全部项目的要求。
7.3 部件出厂检验
偏航系统每个部件在供货商处均应进行出厂检验。符合设计图纸和工艺技术标准要求。
偏航系统部件在车间装配完成后,应进行系统外观检验,装配连接正确,符合设计图纸和工艺技术
标准要求,要求表面清洁,不应有污物、锈蚀和损伤。
若全部检验项目合格,则判定为出厂检验合格。
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