近年來，我國海上風電發展迅速，大量海上風電場投入運行。本書從海上風電機組這一核心發電設備入手，針對海上特有的風浪流耦合環境和地質條件，簡要介紹海上風電機組設計技術、海上風電機組基礎結構、海上風電機組施工技術、海上風電機組運行和維護、海上風電機組標準及認證等內容。本書包含海上風電發展現狀和海上風電機組運行環境等背景知識，以海上風電機組的設計、施工及運行和維護為主線進行系統介紹，可作為大學工科專業本科生和研究生學習海上風電機組的參考書，也可作為風電工程技術人員的參考書，部分內容也可作為大眾科普讀物。
葛銘緯，博士，教授，現任華北電力大學新能源學院副院長。擔任2020年國家重點研發計劃“可再生能源與氫能技術”重點專項指南專家，中國可再生能源學會青委會副秘書長，IET RPG期刊Associate Editor，等職務。主持國家自然科學基金項目3項，國家重點研發計劃子課題1項，中央高校重大項目1項。以第一作者或通信作者發表SCI論文30余篇，申請發明專利20余項。設計的76.6米大型海上風電葉片入選國際風能權威雜志Wind Power Monthly 2018年全球最佳葉片top 5（全球排名第3，中國排名第1），葉片應用于明陽MYSE5.5-155機型，入選國際權威雜志同類機型年度Top10，獲得中國風能“2018年度最佳機型”等獎項。提出了高精度的尾流模型，基于風電場大氣邊界層的三應力層結構，發展了較為普適的風電場等效粗糙度模型，研究成果在三峽新能源、明陽智慧能源集團等多家大型企業應用。
第1章 緒論
1.1 全球海上風電的發展與現狀
1.1.1 海上風資源概況
1.1.2 全球海上風電的發展
1.1.3 國際主要海上風電項目
1.2 中國海上風電的發展與現狀
1.2.1 中國海上風浪條件概況
1.2.2 中國海上風電的發展
1.2.3 中國代表性的海上風電機組項目
1.3 海上風電機組技術
1.3.1 海上風電機組技術現狀
1.3.2 國際主要大型海上風電機組
1.3.3 中國目前主要的大型海上風電機組
參考文獻
第2章 海上風電機組運行環境
2.1 臺風
2.1.1 臺風的形成條件
2.1.2 臺風的結構
2.1.3 中國沿海地區臺風氣候特征
2.1.4 臺風對風電機組設計的影響
2.2 海洋水文環境
2.2.1 海流
2.2.2 海浪
2.2.3 海冰
2.3 海洋地質
2.3.1 海洋沉積物
2.3.2 海域分類
2.4 其他海洋壞境
2.4.1 氣候環境
2.4.2 鹽霧
2.4.3 雷電
參考文獻
第3章 海上風電機組設計技術
3.1 一體化設計
3.1.1 內容與意義
3.1.2 傳統設計與一體化設計對比
3.1.3 優勢與難點
3.1.4 應用
3.2 可靠性設計
3.2.1 概述
3.2.2 機械零部件可靠性設計
3.2.3 齒輪箱可靠性設計
3.2.4 發電機可靠性設計
3.2.5 變流器可靠性設計
3.2.6 展望
3.3 防臺風設計
3.3.1 臺風的基本特征
3.3.2 臺風對風電機組造成的破壞
3.3.3 防臺風設計技術
3.3.4 其他防臺風措施
3.3.5 總結
3.4 防腐蝕設計
3.4.1 概述
3.4.2 腐蝕環境與腐蝕速率
3.4.3 防腐蝕設計形式
3.5 防雷設計
3.5.1 雷電的形成與危害
3.5.2 雷電破壞機理
3.5.3 防雷設計原則與定義
3.5.4 防雷擊措施
3.5.5 防雷裝置的檢查和維護
參考文獻
第4章 海上風電機組基礎結構
4.1 海上風電機組基礎結構種類
4.1.1 樁（承）式基礎
4.1.2 重力式基礎
4.1.3 桁架式導管架基礎
4.1.4 多樁承臺基礎
4.1.5 桶式基礎
4.1.6 漂浮式基礎
4.2 海上風電機組基礎設計
4.2.1 動力學設計
4.2.2 動力學方程數值解法
4.2.3 疲勞設計
4.3 基礎防護設計
4.3.1 基礎防撞設施
4.3.2 防沖刷防護處理措施
4.4 本章小結
參考文獻
第5章 海上風電機組施工技術
5.1 海上風電機組基礎結構施工
5.1.1 單樁基礎施工
5.1.2 多樁基礎施工
5.1.3 多樁承臺基礎施工
5.1.4 導管架式基礎施工
5.1.5 重力式基礎施工
5.1.6 浮式基礎施工
5.1.7 桶式基礎施工
5.1.8 各種基礎施工的優缺點對比
5.2 海上風電機組安裝施工
5.2.1 單葉式安裝施工
5.2.2 兔耳式安裝施工
5.2.3 三葉式安裝施工
5.2.4 各種安裝方式的優缺點對比
5.3 海上風電機組海纜施工
5.3.1 海纜及海纜附件的選擇
5.3.2 海纜鋪設施工裝備
5.3.3 海纜鋪設施工技術
5.4 本章小結
參考文獻
第6章 海上風電機組運行和維護
6.1 可靠性的特征量
6.1.1 概率指標
6.1.2 壽命指標
6.1.3 可修復產品的維修指標
6.2 海上風電機組故障分類
6.2.1 葉片和變槳系統故障
6.2.2 主軸承故障
6.2.3 偏航系統故障
6.2.4 齒輪箱
6.2.5 發電機和變流器故障
6.2.6 其他故障
6.3 海上風電機組狀態監測技術
6.3.1 用于狀態監測的信號及檢測技術
6.3.2 風電大數據平臺
6.4 海上風電機組故障診斷技術
6.4.1 海上風電機組故障診斷技術概述
6.4.2 風電機組齒輪傳動系統扭轉振動模型及固有特性分析
6.4.3 風電機組齒輪傳動系統振動響應分析
6.4.4 風電機組齒輪傳動系統故障模型
6.4.5 風電機組傳動鏈健康狀態實時評價模型
6.5 海上風電場運維
6.5.1 天氣因素
6.5.2 運維人員
6.5.3 備品備件
6.5.4 維護方法
6.5.5 海上交通方式
參考文獻
第7章 海上風電對海洋的影響
7.1 對環境的影響
7.1.1 對物理環境的影響
7.1.2 對化學環境的影響
7.2 海上風電對生物的影響
7.3 融合發展新模式
7.3.1 海上風電+海洋牧場
7.3.2 海上風電+波浪能
7.3.3 海上風電+制氫、儲氫
參考文獻
第8章 海上風電機組標準及認證
8.1 概述
8.2 海上風電機組標準
8.2.1 通用的幾類標準
8.2.2 海上風電機組標準的挑戰
8.3 海上風電機組認證
8.3.1 風電機組認證的發展
8.3.2 海上風電機組型式認證
8.3.3 海上風電機組項目認證
8.4 風險評估
參考文獻
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