风电场的选址及布局优化仿真
第38卷第6期2010年6
月
Vo.l38No.6
Jun.2010风电场的选址及布局优化仿真
乔歆慧1,张延迟2,3,解大1
(1.上海交通大学电气工程系,上海200240;2.华东理工大学自动化系,上海200237;
3.上海电机学院电气工程系,上海200240)
摘要:风电场建设选址及风机选型与布局是风电场设计的核心内容。基于以上两方面介绍了风能特性、风电场设计的基本思想及设计准则。通过W i ndFarme r仿真软件完成了风电场优化设计实例。
关键词:风电场;风电场选址;风电场规划
作者简介:乔歆慧(19852),女,硕士研究生,从事并网型风电研究和电力系统仿真。
中图分类号:T M614;TK80文献标志码:A文章编号:100129529(2010)0620934203
L oca tion Se lection ofW i n d Farm and O p ti m iza tion Si m ula tion of Its Layou t
QIA O X i n2hu i1,Z HA NG Y an2chi2,3,XIE Da1
(1.Dept.of E lectr i ca l Engi neering,Shang ha i Jiaoto ngUn i v.,Shangha i200240,Ch i na;
2.Dept.of Auto m a ti on,East Ch i na Un i versity of Sc ience and Technol ogy,Shangha i200237,Ch i na;
3.Dept.of E lectr ica l Engi neer i ng,Shangha i D i anjiUn i v.,Shangha i200240,Chi na)
Ab stra ct:The core contents of the desi gn of t he w i nd far m are the l oca ti on selectio n for t he co nstructio n and the ty pe se lecti on and layo ut for the fan.The characteristi cs of t he wi nd energy and the basic thought and des i gn criter i on for the desig n of the w i nd far m were presented based o n the t wo aspects above.The practi ca l examp l e of t he o pti m izatio n design for the w i nd far m was co m pleted usi ngW i nd F ar m er si m ulatio n soft ware.
K ey w or ds:w i nd far m;locati on se lecti on of t he wind farm;progra mm ing of the w i nd far m
风电场的建设规划是风力发电工程的首要任务,主要包括两方面。一是风电场的选址,通过风能资源评估选择适合建设风电场的地点;二是风力发电机的选型及布局,满足最大限度地利用风能资源及最低的环境影响。基于以上两点进行风电场最优规划,是确保最大限度地利用风能及产生最大经济效益的先决条件。
1风电场选址的考虑因素
(1)风力资源
风能的利用形式主要是将大气运动时所具有的动能转化为其他的能源形式。高纬度与低纬度之间的温度差异可形成南北之间的气压梯度,使空气作水平运动而形成风。地球自转所产生的偏向力也是产生风能的主要原因。除以上两方面外,风能在很大程度上受海洋、地形的影响,时空分布较为复杂。
风能的大小与气流密度通过的面积及气流速度的立方成正比,其中空气密度(Q)、气体速度(v)随地理位置、海拔、地形等因素变化。
普遍采用的风速模型是4种风速的叠加,即V=V WB+V WG+V WR+V WN(1)式中V
WB
)))基本风;V
WG
)))阵风;V
WR
)))渐变风;
V
W N
)))随机噪声风。
(2)地形对风速的影响
当冷空气在斜坡地形上因重力而加速下滑所形成的风叫做流曳风,或称重力流及下坡风。在冷空气能够翻越某一段山地的情况下,才会出现背风坡的流曳风。山脚处流曳风的风速与山顶及山脚处的温差有关。一般,温差越大,风速越快。
当气流经过山谷时,由于横截面减少,造成气流速度加大,形成狭管效应。
地形斜坡由于热力的作用很容易构成斜压性,是产生低空急流的主要原因。在斜压大气中,水平温度梯度会引起地转风随高度的变化。
(3)观测点选取
风电场风能观测点的位置选取与风能的准确度量及风电机组控制密切相关。一般来说,海域观测点风能的不稳定性较小,高山测点有一定的不稳定性,而城郊测点风能的不稳定性较大。自
乔歆慧,等 风电场的选址及布局优化仿真0935
然风在风速及风向方面的不稳定性主要与地貌及地形条件有关。鉴于风能的不稳定性及现有气象风资料观测周期较长的现状,对不同地貌条件下的风速及风向变化进行同时逐秒的观测是必须的。
(4)环境价值
环境价值是对环境效益的货币化。风力发电环境价值的评估是相对于常规煤电而言的。评估发电厂的环境价值,首先要评估污染物排放的环境价值标准(EVS)。参考中国排污总量收费标准(PCS)及美国环境价值标准,评估得到目前中国电力行业各种污染物减排的环境价值标准,作为衡量环境价值的基准。
根据污染物的排放量(或减排量)就可以计算工程的环境成本
G =
E n
i=1
V ei
Q
i
(2)
式中 V ei )))第i 项污染物的环境价值;n )))污染物总
数。
据估算,相对常规煤电而言,风力发电的环境价值是0.28元/(k W #h),不包括占地和耗水减少所产生的生态价值,远高于天然气0.09元/(k W #h)的环境价值。单位电量下的环境价值具有普遍意义,与装机容量的大小与运行小时数无关。
2 风力发电机选型及布局
(1)
输出功率与风速的关系
图1 风力发电机动力曲线图1为风力发电机的动力曲线,表明了发电机在不同风速下产生的功率。可见,在风速较低时,输出功率随风速的提高而变大。达到一定值之后,功率不再随风速的提高而变化。因此,风力机组的位置不必刻意选取在风速最高点,而应该寻找风力达到要求且风能特性稳定的地方。所以,山顶等风速高但特性不稳定的地形,不是风机安装的理想位置。
(2)漩涡系数
风力发电机的漩涡系数用以表征两台风机同时运行时对通过的风力产生的旋涡效应,其与风速的关系如图2所示。这个因素的存在使两台风机不能相隔太近的距离,否则会对彼此的正常工
作产生不利的影响。
图2 漩涡系数与风速的关系
(3)噪声污染
风力发电机组产生的噪声是风力发电的一个不利因素,在风电场设计中必须考虑噪音对周边环境的影响。一般来说,风力机组产生的噪音影响与距离有关,距离越远,影响越小。
3 仿真分析
(1)风电场初步规划
利用风电场设计及优化软件W indFar m er 完成风电场优化实例。选取软件中模拟建设风电场的小镇及周边地区作为分析对象。考虑建设风电场的地形(见图3),其中包括等高线、已被利用的建设用地及可供建立风电场的空地区域等。通过综合考虑软件提供的风能分布图(EnergyM ap),初步选择风电场的建筑区域(A 区域)
。
图3 风电场初步选址
09362010,38(
6)
图3中,B 区域是已被利用的建筑用地,其余部分是可供建设风电场的区域。在此基础上,根据风能分布图选择风速较高的区域,完成风电场的初步选址。
完成风电场初步选址后,要决定风力发电机组的摆放位置。本例选取6台风力发电机。考虑到风力发电机输出功率与风速之间的关系,优先考虑在图4中风速较快的D 及C 区域摆放风机。由于风通过风机时造成漩涡效应而产生的不利影响,需要保持风机之间的距离。综上,风机的初步摆放位置如图4
中曲线区域所示。
图4 风机初步布局
风电场初步规划方案下风机相关数据如表1所示,所产生的噪音影响如图5所示。
表1 风电场初步设计
风机编号临近风机距离/m 年输出功率
/MW #h
海拔/m 尾流损耗
/%12.20535904112.6521.22834754053.4532.23333403944.2246.26031563742.3053.24932343783.596
4.260
3157
377
4.40
(2)仿真优化结果
利用W i n dFar mer 软件对以上经过初步规划的风电场进行进一步的优化设计。优化目标主要有两方面。其一是使风电机组年输出功率得到提高,其二是风电机组对周边环境的影响降到最低。通过多次软件优化,得到图6的风电场优化设计及表2的风机相关数据。
由表2数据可知,风电场经过W i n dFar mer 软件优化设计后,风电机组总出力得到了约3.96%的提升,风力资源得到了更充分的利用,提高了风
电场的经济效益。
图5
噪音分布曲线
图6 风电场优化设计
表2 风电场优化设计
风机
编号临近风机距离/m 年输出功率
/MW #h
海拔/m 尾流损耗
/%14.19237484191.3024.19235164104.1035.19433873922.5646.26031563742.3053.19435383992.366
2.229
3420
397
3.23
4 结论
本文综合考虑风能资源的充分利用、避免风
机之间相互影响、噪声及其他相关不利因素以及经济性等,配合W i n dFar mer 软件,完成风电场的最优规划。在实际建设风电场时,也必须考虑目前风力发电高昂的造价和有限的发电能力以及对周边环境造成的不利影响,同时要考虑额外的控制设备及方法确保风机保持持续稳定的输出。
收稿日期:2010203223本文编辑:杨林青
风电场风能资源评估与选址
【摘要】风电场区域范围内的风能资源藴藏状况，是开发风力发电项目最基础的组成因素，能否客观的掌握其风能资源状况是项目成功和避免投资风险的关键所在。 【关键词】区域初步甄选风资源评估微观选址 1 概述 风能资源评估是整个风电场建设、运行的重要环节，是风电项目的根本，对风能资源的正确评估是风电场建设取得良好经济效益的关键，有的风电场建设因风能资源评价失误，建成的风电场达不到预期的发电量，造成很大的经济损失。风能资源评估包括三个阶段：区域的初步甄选、区域风能资源评估及微观选址。 2 区域的初步甄选 建设风电场最基本的条件是要有能量丰富，风向稳定的风能资源。区域的初步甄选是根据现有的风能资源分布图及气象站的风资源情况结合地形从一个相对较大的区域中筛选较好的风能资源区域，到现场进行踏勘，结合地形地貌和树木等标志物在万分之一地形图上确定风电场的开发范围。 风电场场址初步选定后，应根据有关标准在场址中立塔测风。测风塔位置的选择要选具有代表整个风电场的风资源状况，具体做法：根据现场地形情况结合地形图，在地形图上初步选定可安装风机的位置，测风塔要立于安装风机较多的地方，如地形较复杂要分片布置立测风塔，测风塔不能立于风速分离区和粗糙度的过渡线区域，即测风塔附近应无高大建筑物、地形较陡、树木等障碍物，与单个障碍物距离应大于障碍物高度的3倍，与成排障碍物距离应保持在障碍物最大高度的10倍以上；测风塔位置应选择在风场主风向的上风向位置。 测风塔数量依风场地形复杂程度而定：对于较为简单、平坦地形，可选一处安装测风设备；对于地形较为复杂的风场，要根据地形分片布置测风点。 测风高度最好与风机的轮毂高度一样，应不低于风机轮毂高度的2/3，一般分三层以上测风。 3 区域风资源评估 区域风资源评估内容包括： 对测风资料进行三性分析，包括代表性，一致性，完整性；测风时间应保证至少一周年，测风资料有效数据完整率应满足大于90％，资料缺失的时段应尽量小(小于一周)。
风电场风机优化布置数学模型研究
风电场风机优化布置数学模型研究 王丰, 刘德有，谭志忠 （河海大学水利水电工程学院） 摘 要：推导建立了一种新的风电场简化风机尾流模型，给出了任意角度来风情况下的风电场风机尾流影响 区域以及尾流叠加的计算公式，建立了计入多因素的风电场成本-效益模型和增量装机效益评价模型。最后，利用算例资料，进行了给定区域风电场的风机优化布置以及不同布置方案的经济性分析和对比评价，确定了 风机最优布置数量和布置形式。结果表明：采用本文的风机优化布置数学模型能够有效地进行大型风电场的 风机布置优化计算分析。 关键词：风电场；风机优化布置；尾流模型；成本-效益模型；效益评价模型 1 概述 由于具有良好风能资源的区域土地资源是不可再生的有限的宝贵资源，但风能的能流密度很低，大型风电场的占地面积相对很大，因此，如何充分、高效地开发利用风能资源及经济、合理地减小风电场的占地面积将成为今后值得关注的重要研究课题[1-3]。此外，对于海上风电场，国外工程经验表明，其输电线路成本约占工程总投资的20％[4,5]。因此，无论是陆上或海上的大型风电场，在满足风机设计出力的前提下，应对其风机布置进行反复的优化和经济评价分析。 对于总占地面积给定的风电场，如不考虑各风机尾流的相互影响，则其风机数量布置越多，单位容量的平均投资成本越低，经济性越好。但实际上，当风经过风机后，由于风轮吸收了部分风能，且转动的风轮会导致湍动能增大，因此风机后风速会有一定程度的突变减小，这就是所谓的风机尾流效应。尔后，在周围气流的作用下，风速会逐渐恢复，但在到达下游风机时，风速的恢复值与两风机间的距离有关。如风电场内风机布置过密，以致风经过上游风机后的风速来不及恢复而导致下游风机的工作风速过低，则将造成下游风机出力大大减小甚至为零，此时，风电场的单位电量效益较小、单位出力投资成本较大，经济性较差。反之，如风电场内风机布置过疏，风机总装机容量过小，则其单位容量的投资成本和运行维护费用均较高，经济性也较差。因此，根据风电场场址处的风能资源情况，在选定风机单机容量后，合理确定风机布置数量和布置形式是提高大型风电场经济性的重要设计环节。 关于风电场的风机优化布置，目前国内大多依赖国外商业软件进行工程设计，而其基本理论的学术研究还很少，主要集中在经验估算上，如文献[6]给出了风机布置的经验间距，指出：在盛行风向上风机间应相隔5～9倍风轮直径，在垂直于盛行风向上风机间应相隔3～5倍风轮直径。显然，该方法比较粗略，难以得到优化布置方案。国外一些学者采用数值模拟方法对该问题进行了研究，如文献[7,8]用遗传算法对风电场风机布置进行了优化，但其采用的风机尾流模型存在一定缺陷，给出的风电场风机成本-效益模型过于简单，且未给出风机尾流影响区域的计算方法以及增量装机效益评价模型等。 本文针对大型风电场的特点，推导建立其新的风机尾流模型、成本-效益模型和增量装机效益评价模型等，编制相应的优化计算程序，并结合算例进行给定区域风电场的风机优化布置以及不同布置方案的经济性分析和对比评价，确定风机最优布置数量和布置形式。 2 数学模型的建立 风电场风机优化布置的数学模型主要包括以下三个模型：（1）风机尾流模型；（2）风机成本-效益模型；（3）风电场增量装机效益评价模型。风机尾流效应的模拟是整个风电场发电量效益预测的基础，因此，风机尾流模型的合理性将直接影响到风电场效益的估算以及风机优化布置的正确性。风电场风机成本-效益模型用于对某一选定的风机布置方案进行其与风机相关的投资成本核算，并结合尾流模型对评估周期内的发电量效益进行估算，该模型的合理性会直接影响到风机布置方案的经济性评价结论。风电场增量装机效益评价模型用于对选定的不同风机布置方案的对比评价分析，并最终确定给定区域风电场的风机最优布置方案。 2.1 风机尾流模型 目前，在进行风电场风机优化布置模拟计算时，均忽略了风轮的湍流影响，而采用简化风机尾流线性扩张模型[7-9]，即尾流影响边界随距离线性增大模型。此外，目前多数风机尾流模型未考虑风经过风机后的尾流影响区域直径的突然扩大，而一些考虑了该因素的尾流风速预测解析计算公式，则不能满足上游风机后风速与尾流影响区域边界的连续性。为此，本文推导了一种新的简化风机尾流模型。 如图1所示，采用控制体积法进行风轮流场分析。u0、u分别为风轮前、后距离风轮x处的风速；
风电场风机安装风机设备安装施工方案
****风电场一期（***工程）B标段风机设备安装 施工方案 广东火电工程总公司**项目部 年8月26日
****风电场一期（***工程）B标段风机设备安装 施工方案 编制： 审核： 审批： 广东火电工程总公司**项目部 年8月26日
目录 一、编制说明及工程概 况 (1) 二、主要实物工作 量 (1) 三、吊装钢丝绳的选 择 (2) 四、安装场地布置要求及施工方 法 (4) 场地准备 (4) 机索具准备 (4) 基础环清理 (4) 作业流程、风机设备安装方法及吊装工艺参数表 (5) 4.4.1作业流程 (5) 4.4.2风机安装方法 (7) 4.4.2.1塔筒下段的安装 (7) 4.4.2.2塔筒中段的安装 (10) 4.4.2.3塔筒上段的安装 (13) 4.4.2.4机舱安装 (16) 4.4.2.5叶轮安装 (19)
五、吊装组织体 系 (21) 六、机索具 表 (22) 七、安全技术措 施 (26) 八、风机吊装竖面示意 图.............................................................. . (27) 九、附 录 (2) 7 TC1800S 450t吊车性能表 (27) TG1000E 100t吊车性能表 (27)
一、编制说明及工程概况 ****风电场一期（***工程）B标段共有35台1500KW风力发电机组需安装。其中单件最高吊装标高设备为机舱，重量56吨，就位顶标高约72米，需选用大型吊车吊装。 本方案中对风机设备吊装选用的主吊吊车为Demag TC1800S型450t汽车式起重机，溜尾吊车选用Tadano TG1000E型100t汽车式起重机。 为了规范风力发电机组的吊、安装施工，保证施工安全，特编制本方案。其中涉及的工程内容为： 35个风机设备在各个机位的吊、安装 部分无法在现场存放的风机设备的现场倒运（具体需倒运部分设备可参见风机 设备卸车方案） Demag TC1800S汽车吊的转场移位 Tadano TG1000E汽车吊的转场移位 编制依据 《电力建设施工及验收规范（建筑工程篇（SDJ69—87））。 《风力发电场项目建设工程验收规程（DL/T5191-2004）》。 《工程建设安装工程起重施工规范》HG20201-2000 《起重工操作规程》SYB4112-80 华锐风电科技有限公司风机安装手册 《风力发电机组齿轮箱（GB/T 19073-2003）》。 《风力发电机组塔架（GB/T 19072-2003）》。 《风力发电机组异步发电机（GB/T ~2-2003）》。 《起重机械安全规程》GB6067-85 《电力建设安全工作规程》 《电力建设安全管理规程》 起重机械施工管理程序S508（A0） 现场平面布置图 Demag TC1800S起重机吊装性能表 Tadano TG1000E起重机吊装性能表 二、主要实物工作量
浅谈风电场微观选址
随着国内风电事业的蓬勃发展，微观选址作为风电场设计中的重要环节，越来越受到建设单位的重视。微观选址工作的好坏，直接影响了风电场日后的收益情况。微观选址做的好，场内风资源得到充分的利用，道路及线路方案经济合理，风电场的收益必然超出预计；反之，风资源被浪费，道路及线路方案成本增加，收益上无疑会大打折扣。 现场踏勘阶段的相关工作。 首先，我们来谈谈微观选址现场踏勘阶段工作开展的条件。 1、风电场微观选址初步方案阶段工作完成； 上述条件具备后，我们就可以开展微观选址现场踏勘阶段的工作了。 其次，我们来说说微观选址现场踏勘阶段所需准备的资料与装备。 2、微观选址初步方案阶段拟选风机点位坐标表； 3、微观选址初步方案阶段道路、吊装平台、线路方案图； 4、户外作业工具【车辆、干粮、手套、相机、gps、定位桩（带编号，含打桩工具）、镰刀（开路工具）、向导（贵州、广西等树林较多，山势陡峭，容易迷路的地方）等】 上述资料与装备准备齐后，我们就可以进行微观选址现场踏勘阶段的工作了。 第三，我们来看看观选址现场踏勘阶段需要哪些单位的人参加以及主要负责的内容。 1、业主单位 业主单位参与微观选址现场踏勘过程主要负责的是敏感性因素的复核，例如林地、国土等相关职能部门的点位复核工作。（成果：各职能部门对风机点位可利用性的确认文件） 2、设计单位 设计单位参与微观选址现场踏勘过程主要负责的是对初步方案阶段成果的复核工作。（成果：现场踏勘记录表） 3、风机厂家 设计单位参与微观选址现场踏勘过程主要负责的是对风机运输、建设条件的复核工作。（成果：现场踏勘记录表）
最后，我们来聊聊观选址现场踏勘阶段的具体工作内容。 微观选址现场踏勘阶段具体工作首先要基于初步方案阶段的成果，逐个点位进行考察。并用GPS、定位桩标记风机点位坐标，用相机记录点位周边的情况，在现场踏勘记录表中详细记录每个点位的情况。复核该点位的建设条件，初步判定该点位是否满足建设要求。 经全场踏勘后，将不满足建设条件的点位剔除，将满足建设条件的点位坐标发给当地林业、国土等职能部门进行土地可利用复核，确定点位坐标的土地性质及可利用性。 经职能部门核实后可利用的点位进行汇总，形成风电场最终可利用点位坐标表。最后，经三方签字确认，微观选址现场考察工作就算是完成了。 剩下的，就是微观选址最后一个阶段——方案敲定阶段的工作了。
风电场微观选址注意事项
风电场微观选址注意事项 （一）电气专业（从发电量计算的角度出发）： 1、首先应考虑发电量的优劣，高程尽量高；但在山地布置风机时，有时为了在同一个山上尽量多的布置风机，可能会放弃一个最高点而选择两个相对高点。 2、风力发电机组成排布置时应垂直于主导风能方向排列，前后两排交错布置。 3、尽量减小风力发电机组之间的相互影响，满足风电机组之间行、列距的要求，在主导风向上要求机组间隔(行距)5～9倍风轮直径，在垂直于主导风向上要求机组间隔(列距)3～5倍风轮直径；山地地形取较小值，平原地形取较大值；在复杂的山区地形中，经计算尾流系数及湍流都不大的情况下可不完全按照这个距离要求。 4、考虑风机集电线路，尽量使为单台风机设置的集电线路不要太长。单台风机距离其他风机较远时，需考虑技术经济比较。 5、目前情况下，风机湍流系数需要由风机厂家进行核算。 （二）结构专业 1、风机所需安装平台为约为40m*45m，为临时征地，微观选址时应注意风机坐标处是否有足够的空间（不一定是现有的，无平台时主要是考虑施工量的大小），风机基础直径约为20m，为永久征地，选址时应注意尽量考虑减小二者的施工量； 2、风机位置附近是否有深坑、深沟或废弃的采石场或矿坑，是否会
影响风机基础结构安全；风机附近有悬崖时，应使风机尽量远离悬崖以保证基础安全以及减少风机湍流。注意风机所在的山上是否有较大的山洞（比如抗战时期解放军挖的仓库等），如果有，应考虑风机基础灌浆是否会受到影响。 （三）总交专业 1、大致了解风场周边及风场内现有道路情况，并在图中予以标记；微观选址时，一般提前选好路径（通过GOOGLE EARTH或咨询当地百姓），能开车上山的尽量开车去，以检查相关道路是否能够满足要求。 2、风机位置应尽量不要位于坡度较大的山坡上，以便于满足风机厂家运输对最大坡度的要求。 3、风电场道路的要求（国电联合动力）：路面宽度5m，路肩宽度1m；最大坡度不超过6%，坡长限制为300m；道路转弯处的转弯半径大于50m；道路外6m内不得有不可移动的障碍物。如果吊装公司提出更高要求的，需满足吊装公司要求。 （四）其它注意事项： 1、风机与附近村庄的距离，根据项目申请报告，按环保要求，距声源200m处，噪声声级可衰减到国家标准（45dB）以内，此距离即为距村庄的最小距离（单个的民房及养殖大棚不在此范围内，具体影响应向业主说明并得到其确认）。 2、风机附近是否有营运中的炸药库、采石场等其它影响风机基础及集电线路杆塔基础安全的设施。线路结构一般要求炸药库和采石场的
风电场选址的分析
风力发电厂选址及项目申报 学 习 资 料 二〇一五年十二月 风力发电电场选址的一般要求和考虑
1：一般要求年平均风速在6米/秒以上（60-70米高度），山区在5.8米/秒以上。 2：年3-25米/秒的风速累计小时数在2000小时以上（3000-5000）。 3：年平均有效风能功率密度在150瓦/平方米以上。 4：每台机的平均间距为叶片直径的4-6倍。 5：并网条件好，要求风电场离接入的电网不超过20公里。 6：离居民区300米以上的距离。 7：目前，风力发电项目的单位投资为7000-10000元/千瓦，一座5万千瓦的风力发电厂的投资约为4-5亿元。 8：风电厂的开发首先由当地市级政府与拟投资开发的企业签订合作协议，企业根据协议明确的范围开展前期的测风工作。在取得测风资料后，开展项目的论证工作，论证能满足开发的要求，便可启动相应的报批程序，开展预可研的编制工作，及相关的前期工作。预可研审查通过后，就可以开展可研报告的编制及其它专题报告的编制工作，完成后向省或自治区发改委申报项目，由省统一向国家能源局申请核准。在得到核准后，便可以开展项目的建设。整个项目从开始到投产周期约为四年左右。 9：另外，还需要考虑电价、风向、地形、地质、气候、环境以及道路交通等一系列因素。 需要收集的资料：收集风电场附近气象台等长期的测风数据，如风速、风向、温度、气压及湿度等，具体有：
a）30年的逐年逐月平均风速； b）代表年的逐小时风速风向数据； c）与风电场测站同期的逐小时风速风向数据； d）累年平均气温气压数据； e）最大风速、极端风速、极端气温及雷电等数据。 f）整理风速频率曲线、风向玫瑰图、风能玫瑰图、年日风速变化曲线、风能密度和有效风速小时等主要参数。 另外，还需要明确电价、电网接入的可能性、电网接入的变电站离可能选择的风场的距离、当地对生态的保护和环境保护的要求、土地政策以及林地保护问题、道路交通等。 风力发电站的选址和设想 现在风力发电站大多数采用未经改造的自然风进行发电，其年平均风速在3m／s以上，运行风速达到4m／s以上，单机出率只有几百至几千千瓦。如果采用多台发电机联合运行发电，就每台机组之间纵横相距20～30m，不仅需要比较宽阔的场地，而且，单机容量少，每千瓦(Kw)投资高，因此，阻碍了风力发电站的发展。为此，如何选择风力发电站站址和集聚风力就成为我们研究的课题。 风力的产生是由于太阳能照射作用，使地表岩石、海洋、砂滩、森林间产生不同的温度，致使空气产生对流，同时，星球的万有引力作用和地球自转作用，会产生夏炎冬寒、白暖夜凉、地表热高空冷，造成不同时节不同的风向和风力，另外，地形地貌对风向和风力聚集也有一定的影响，因此，风力发电站象筑坝蓄水发电站一样，需要进
风电场的选址及布局优化仿真
第38卷第6期2010年6 月 Vo.l38No.6 Jun.2010风电场的选址及布局优化仿真 乔歆慧1,张延迟2,3,解大1 (1.上海交通大学电气工程系,上海200240;2.华东理工大学自动化系,上海200237; 3.上海电机学院电气工程系,上海200240) 摘要:风电场建设选址及风机选型与布局是风电场设计的核心内容。基于以上两方面介绍了风能特性、风电场设计的基本思想及设计准则。通过W i ndFarme r仿真软件完成了风电场优化设计实例。 关键词:风电场;风电场选址;风电场规划 作者简介:乔歆慧(19852),女,硕士研究生,从事并网型风电研究和电力系统仿真。 中图分类号:T M614;TK80文献标志码:A文章编号:100129529(2010)0620934203 L oca tion Se lection ofW i n d Farm and O p ti m iza tion Si m ula tion of Its Layou t QIA O X i n2hu i1,Z HA NG Y an2chi2,3,XIE Da1 (1.Dept.of E lectr i ca l Engi neering,Shang ha i Jiaoto ngUn i v.,Shangha i200240,Ch i na; 2.Dept.of Auto m a ti on,East Ch i na Un i versity of Sc ience and Technol ogy,Shangha i200237,Ch i na; 3.Dept.of E lectr ica l Engi neer i ng,Shangha i D i anjiUn i v.,Shangha i200240,Chi na) Ab stra ct:The core contents of the desi gn of t he w i nd far m are the l oca ti on selectio n for t he co nstructio n and the ty pe se lecti on and layo ut for the fan.The characteristi cs of t he wi nd energy and the basic thought and des i gn criter i on for the desig n of the w i nd far m were presented based o n the t wo aspects above.The practi ca l examp l e of t he o pti m izatio n design for the w i nd far m was co m pleted usi ngW i nd F ar m er si m ulatio n soft ware. K ey w or ds:w i nd far m;locati on se lecti on of t he wind farm;progra mm ing of the w i nd far m 风电场的建设规划是风力发电工程的首要任务,主要包括两方面。一是风电场的选址,通过风能资源评估选择适合建设风电场的地点;二是风力发电机的选型及布局,满足最大限度地利用风能资源及最低的环境影响。基于以上两点进行风电场最优规划,是确保最大限度地利用风能及产生最大经济效益的先决条件。 1风电场选址的考虑因素 (1)风力资源 风能的利用形式主要是将大气运动时所具有的动能转化为其他的能源形式。高纬度与低纬度之间的温度差异可形成南北之间的气压梯度,使空气作水平运动而形成风。地球自转所产生的偏向力也是产生风能的主要原因。除以上两方面外,风能在很大程度上受海洋、地形的影响,时空分布较为复杂。 风能的大小与气流密度通过的面积及气流速度的立方成正比,其中空气密度(Q)、气体速度(v)随地理位置、海拔、地形等因素变化。 普遍采用的风速模型是4种风速的叠加,即V=V WB+V WG+V WR+V WN(1)式中V WB )))基本风;V WG )))阵风;V WR )))渐变风; V W N )))随机噪声风。 (2)地形对风速的影响 当冷空气在斜坡地形上因重力而加速下滑所形成的风叫做流曳风,或称重力流及下坡风。在冷空气能够翻越某一段山地的情况下,才会出现背风坡的流曳风。山脚处流曳风的风速与山顶及山脚处的温差有关。一般,温差越大,风速越快。 当气流经过山谷时,由于横截面减少,造成气流速度加大,形成狭管效应。 地形斜坡由于热力的作用很容易构成斜压性,是产生低空急流的主要原因。在斜压大气中,水平温度梯度会引起地转风随高度的变化。 (3)观测点选取 风电场风能观测点的位置选取与风能的准确度量及风电机组控制密切相关。一般来说,海域观测点风能的不稳定性较小,高山测点有一定的不稳定性,而城郊测点风能的不稳定性较大。自
风机叶轮的设计和风电场机组布置方案
湖南水利水电职业技术学院 Hunan Technical College of Water Resources and Hydro Power 毕业设计成果 姓名：XXXX 专业：发电厂及电力系统 班级：10级发电厂及电力系统一班 学号：20103501XXXX
摘要 本次课题设计的题目是“风机叶轮的设计和风电场机组布置方案”。风机叶轮的设计主要是通过公式计算，得到风轮扫掠面积，风轮直径，增速比等重要参数，再采用三维CAD软件绘制叶片的翼型组合成三叶片三维立体风机示意图和风电场机组布置方案的比较选择。 本次的设计具体内容主要包括：风轮设计的相关内容，比如:确定风轮扫掠面积、确定风轮直径、确定叶片数目、风轮转速计算、确定增速比等计算数据和翼型设计的一些相关数据计算 关键词：风力机叶片翼型坐标变换风电场机组布置方案（图） 绪论 能源是人类社会存在与发展的物质基础。过去200多年，建立在煤炭、石油、天然气等化石燃料基础上的能源体系极大地推动了人类社会的发展。然而，人们在物质生活和精神生活不断提高的同时，也越来越感悟到大规模使用化石燃料所带来的严重后果：资源日益枯竭，环境不断恶化。因此，人类必须寻求一种新的、清洁、安全、可靠的可持续能源系统。
受化石能源资源日趋枯竭、能源供应安全和保护环境等的驱动，世界主要发达国家和一些发展中国家都重视风能的开发利用。特别是自20世纪90年代初以来，风力发电的发展十分迅速，世界风电机装机容量的年平均增长率超过了30%，2005年，中国政府对2020年的风电发展目标进行了修改，将风电装机容量由2000万千瓦增至3000万千瓦。 与此同时，我国在风力发电技术的研究与应用上投入了相当大的人力及资金，充分综合利用新材料、新型电机、电力电子技术、计算机、自动控制及通信技术等方面的最新成果，开发建立了评估风力资源的测量及计算机模拟系统，发展了变桨距控制及失速控制的风力机设计理论，采用了新型风力机叶片材料及叶片翼型，研制出了变极、变滑差、变速恒频及低速永磁等新型发电机，开发了由微机控制的单台及多台风力发电机组成的机群的自动控制技术，从而大大提高了风力发电的效率及可靠性。
风电亟须优化电源布局和电源结构
风电亟须优化电源布局和电源结构 更新：2011-08-17 11:50:14 来源：人民网 电源布局和电源结构亟待调整优化 长期以来，我国大区电网存在电源分布不合理，造成电源结构（基、腰、峰荷电源）性矛盾，即电网严重缺调峰电源，是当前阻碍节能减排的根源，且未引起决策部门重视。 我国电力一次能源结构中，水电占有20%多，煤电70%多，其它核、抽水蓄能、燃气电厂极少，合起来不足10%，因此煤发电量占总发电量80%以上，二氧化碳和二氧化硫排放自然大。风能、太阳能等绿色能源只是最近几年才迅速发展。 一次能源结构不合理必然导致电源结构不合理。我国水电占20%多，且多是径流，西南大水电发电年利用4000小时以上，汛期大发，带基荷，供水期可提供调峰也不足10%。特别是上世纪90年代以来，电网进入超高压、大电网、大机组时期，执行“以大代小”、“以煤代油”政策；使得原一天内可开停作主力调峰的小火电近亿千瓦，逐年关停，至2010年已关停8100万千瓦，但却没有规划补建峰荷电源，致使调峰矛盾凸显，至今时过20年，矛盾依旧，实属决策失误。新发展热电机组又没有严格执行国家“以热定电”的原则，机组多为30万千瓦，打孔抽汽的一般只允许调峰10%。低碳大机组合理调峰率为20%，现有水、火电可调峰率共约为总电源20%，远不能满足电网40%～50%峰谷差的调整要求。 因此，多年来一直迫使超临界和超超临界的60～100万千瓦机组低谷时压负荷到50%亚临界运行，使低碳机组高碳运行。如继续增建低碳煤电大机组，必将继续强迫非常规调峰，岂不恶性循环。目前各大区电网都出现缺电，其主因是煤炭平衡工作没做好，煤炭涨价电价不变，实际更是缺调峰电源，估计约占总电源的15%～20%。因此调整电源布局和电源结构已迫在眉睫。 欧洲风电调峰模式可供借鉴 据欧洲风能协会研究报告的观点，电网接纳更多风电是经济性和政策性问题,不是技术水平和运行问题，德、法、丹麦、西班牙等国对风电并网以及电网如何适应作了深入研究，结论是，风电容量可占电网比例超过20%。其经验分析如下： 风电与抽水蓄能配套、风电出力预报、电价政策——西班牙风电强劲发展。 西班牙风电装机占总装机20%，发电量占8.7%，核电15%，抽水蓄能约10%，为开发EIHierro岛、Canary岛风能，建相应抽水蓄能与之联合运行，风电场风电功率预测是强制性的，与电价挂钩。 风电与抽水蓄能配套，加强电网建设——德国风电积极发展。 德国风电占总装机17%，电量占总7%，水电比重很低，消纳风电措施除与欧洲电网强联外，建设超过10%抽水蓄能，就地调峰平衡，因峰荷远距离输送增加网损。
大型风电场风机最优布置规律研究_王丰
D OI :10.3876/j .issn .1000-1980.2010.04.023 收稿日期:2009-11-18 基金项目:国家“十一五”科技支撑计划(2006BAA01A24)作者简介:王丰(1981—),男,河南周口人,博士研究生,主要从事抽水蓄能及新能源技术研究.E -mail :wfnj3089@https://www.360docs.net/doc/264590112.html, 大型风电场风机最优布置规律研究 王 丰1,刘德有1,曾利华1,陈守伦1,陈星莺 2 (1.河海大学水利水电学院,江苏南京 210098; 2.河海大学水资源高效利用与工程安全国家工程研究中心,江苏南京 210098)摘要:采用较完善的风机优化布置计算数学模型,研究了单一风向风况下的风电场风机最优布置 的一般性规律,给出了风机布置排数和风机间距的合理取值范围:风电场区域无限制以及风电场沿 盛行风向上尺寸较小时,风机横向间距应为2D 0～3D 0(D 0为风轮直径),纵向间距应大于15D 0;风 电场沿盛行风向上尺寸较大时,可考虑布置3排以上风机,风机纵向间距应为15D 0～20D 0,风机横 向间距应为3D 0～5D 0;风机优化布置一般可不考虑风速大小的影响.在此基础上,研究了均匀对称 风况、1个主导风向风况和多个主导风向风况下的风机最优布置规律,得出了风机最优布置形式与 风况特征的规律性基本一致,且风况越复杂,风机最优布置的规律性越弱的结论. 关键词:风电场;风机;布置排数;风机间距 中图分类号:TK83 文献标志码:A 文章编号:1000-1980(2010)04-0472-07 风电场风机优化布置是风电场规划中的关键环节,其布置方案的优劣直接影响风电场的发电量以及风电场的经济性水平.在风电场区域边界以及该区域风资源确定的情况下,如风机布置数量太少,将会降低该区域风资源的利用率;但如风机布置数量太多、风机间距太小,则会由于风机尾流的影响而降低各单台风机 的发电效益,从而降低整个风电场开发的经济性[1-3].因此,考虑风机布置数量在内的风机最优布置方案是风 电场规划设计和开发过程中需要深入研究的重要课题. 在最初的研究中,风电场风机优化布置理论基本属于经验性结论,布置方式也基本为规则性的行列布置.如Patel [4] 提出:风机布置的最优距离为在盛行风向上风机间隔8D 0～12D 0(D 0为风轮直径),在垂直于盛行风向上风机间隔1.5D 0～3D 0.而王承煦等[5]指出:在盛行风向上要求风机间隔5D 0～9D 0,在垂直于盛行风向上要求风机间隔3D 0～5D 0.这些基于经验判断给出的风机布置间隔距离,在一定程度和特定阶段指导了风电场风机优化布置的探索研究和工程应用.Ammara 等[6]曾据此构建了一个风电场风机布置方案,在保证相同发电量的同时,能够有效地减少风力发电机组的总占用土地面积. 实际上,不同风电场和风机类型的风机最优间隔距离是不相同的,上述经验成果只能在一定条件范围内作为风机优化布置设计的参考.为此,许多学者针对不同风况、不同区域边界的特定风电场进行了风机最优布置的更精确的计算研究.Mosetti 等[7]首先提出了基于遗传算法的风机优化布置计算方法,把风电场总投资成本、发电效益作为优化变量,用两者的比值作为目标参数,评价不同风机布置方案优劣.该计算方法采用穷举法对不同风机布置方案进行经济比较,最终确定相对优化的风机布置方案,摆脱了风机经验布置间距的限制,可以获得更科学、合理的结果.Grady 等[8]在Mosetti 等[7]研究的基础上,利用遗传算法研究了风机优化布置问题,并结合理论分析,对风机优化布置形式进行了计算分析和校核,得到了更好的结果.Mar midis 等[9]采用Monte -Carlo 方法对风电场风机优化布置问题进行了研究,提出了研究该问题的新思路和新方法. Mosetti 等[7-9]的研究虽提出了若干创新性的计算方法和模型,研究成果也为风电场风机优化布置的研究和实际工程设计提供了重要的理论基础,但其中所采用的风机优化布置计算模型还不完善,更未对风电场风机最优布置的一般性规律进行系统的探讨分析和论证研究. 第38卷第4期 2010年7月河海大学学报(自然科学版)Journal of Hohai University (Natural Sciences )Vol .38No .4Jul .2010
五、风电场微观选址规定
风电厂微观选址管理规定 为进一步规范公司风电场宏观选址行为，减少由于微观选址失误给公司造成不必要的损失，提高前期工作的效率和质量，约束设计咨询单位宏观选址达到应有的深度和水平，特制定本办法。 一、总的说明 1.风电场微观选址的概念 微观选址就是确定每台风力发电机组在风电场中的具 体位置。 2.影响风电场宏观选址的主要因素 风电场微观选址，要结合以下因素对候选风电场进行综合评估：风能资源及相关气候条件、地形和交通运输条件、土地征用与土地利用规划、工程地质、环境保护、工程造价、安装条件以及影响风电场建设的其他因素。 3.风电场微观选址的基本原则 1）在风功率密度高点布机：产能最大化，设计最简单，风能好的地形 2）尽量集中布置。 减少风电场用地面积，充分利用土地，在同样土地面积上尽量布置更多的风机。减少电缆和场内道路的长度，降低工程造价，降低厂内线损。
3）尽量减小风电机组之间尾流的影响，尾流损失平均不大于6%，单机不大于8%。 4）满足风机运输和安装条件 机位附近要有足够的场地能够作业和摆放叶片塔筒，道路有足够的坡度、宽度和转弯半径使运输机械能够到达所选机位。 5）视觉上尽量美观 二、工作标准和流程 1.确认风电场可用土地界线，保证微观选址范围在政府规划的开发范围内。 2.结合地形、地标粗糙度和障碍物等，利用订正的测风资料，在风电场范围内绘制出一定轮毂高度的风能资源分布图。 3.根据微观选址的基本原则和风电场的风资源分布图，拟定若干布置方案，并用软件对个方案进行优化。 4.对各方案的发电量、尾流影响、投资差异及其他相关因素进行经济技术综合比较，确定布置方案，绘制风电机组布置图。 5.到现场详细踏勘每个布机位置，与风机布置图进行复核，检查机位是否有颠覆性因素，最后确定最终布机方案。
关于风电场风机排布距离和列阵方式及海上风电场的模型
关于风电场风机排布距离和列阵方式 及海上风电场的模型 摘要：随着能源需求增长与化石燃料资源日趋枯竭的矛盾日益突出，洁净的可再生能源越来越受到人们的欢迎和重视，风力发电是新能源中最具有经济发展前景的一种发电形式。目前，在进行风电场风机优化布置模拟计算时，均忽略了风轮的湍流影响，而采用简化风机尾流线性扩模型，即尾流影响边界随距离线性增大模型。此外，多数风机尾流模型未考虑风经过风机后的尾流影响区域直径的突然扩大，而一些考虑了该因素的尾流风速预测解析计算公式，则不能满足上游风机后风速与尾流影响区域边界的连续性。为此，本文推导了一种新的简化风机尾流模型。研究风电机组尾流效应对风电场输出功率的影响，建立比较全面的风电场输出功率和风速的关系模型，为研究风电场运行优化排布和规划方面的有关问题奠定了基础。 针对问题1，本文考虑尾流效应对风电场组的影响，同时考虑了尾流边界效应模型，确定了速度与功率关系式，从到而确定风电场之间的最佳距离，提出一个完整的模型。 针对问题2，在上述模型的基础上，进一步考虑了风向、风速、迎风角等因素对风电场组效率的影响，经过对数据的处理，我们可以得知有关速度的概率分布f(V), 建立速度分布函数；逐渐增加了模型的复杂性，对风电场的模拟更接近现实情况，因此模型模拟得到的结果与问题1 相比，结论更灵活易行。 针对问题3，从海上风能资源的分析到建风电场的优势分析，结合海上风电机组的结构形式，分析了不同构建方式的特点并作了相应的比较，最终提出了适合我国东南沿海建立海上风电场的风机布置方式。
关键词： 尾流效应、风电、功率特性、水平轴风电场组、 一、问题重述： 目前我国的风电总装机容量已经达到了世界第一，但我国风电发展的成熟度仍未达到世界前列水平。按照人均计算的风电装机容量，我国的世界排名为34,为46W人，而同为总装机容量世界前列的美国、德国和西班牙，这一数据分别为149.8W/人、356.9W/人和463.5W/ 人；根据陆地面积计算，中国排名为第25位（6.5kW/平方千米）。 问题一：如今风电场的经济损失主要集中在下游风力机在上游风力机尾流中受到干扰,损失接收功率。下游风力机的发电功率（P2）与上游风力机的发电功率（P1）的比值随两台风力机之间距离D的变化。请查找区域典型数据,求得风力机最佳间距（附表1 省13 个气象站点80m高风速测定单位m/s ）。 问题二：请以根据风向、风速、迎风角、间距、转向等信息,调整风力机以减少风机涡动能所带来的能量损失, 并设计一种最新的陆地风机列阵方式。 问题三：相较陆地,海洋上拥有更多的风能资源,但其建造风机场难度更大。请结合海洋风能数据，探讨海上风机场的构建方式。 二、问题分析： 在风电场的模型结构中，有一下两个主要的难点：1、处理数据，准确描述风电场系统；2、在多个目标中选择合适的判断依据。因此，如何处理大量数据建立风电场系统，以及如何在多目标条件下确定最优化的判断标准，就是我们首先要解决的问题。
风电场宏观选址原则及流程
风电场宏观选址原则及流程 2010-9-29
1.风电场宏观选址的概念 风电场宏观选址是在认真研究国家和地区风电发展规划的基础上，详细调查地区风能资源分布情况，广泛收集区域风电场运行数据，通过对若干场址的风能资源、电网接入和其它建设条件的分析和比较，确定风电场的建设地点、开发价值、开发策略和开发步骤的过程，是保证风电产业又好又快发展的关键。 风电场宏观选址主要指导文件：《风电场场址选择技术规定》。 2.影响风电场宏观选址的主要因素 风电场宏观选址，要结合以下因素对候选风电场进行综合评估，并拟定场址：风能资源及相关气候条件、地形和交通运输条件、土地征用与土地利用规划、工程地质、接入系统、环境保护以及影响风电场建设的其他因素。 3.风电场宏观选址的基本原则 1）风能资源丰富、风能质量好
拟选场址年平均风速一般应大于6m/s，有效风速小时数8000h左右，且测风塔在整个风场中所处位置具有代表性，风功率密度一般应大于200W/m2；盛行风向相对稳定；风速的日变化和季节变化较小。 由于各地区风电上网电价不同、风电场建设条件与海拔高度差异较大、可安装风电机组单机容量不同，风电场最低可开发风速从6～7米/秒不等，根据初步选定的机型，年等效利用小时一般要求大于2000小时。 2）符合国家产业政策和地区产业发展规划 3）满足电网连接和规划要求 认真研究电网网架结构和规划发展情况，根据电网容量、电压等级、电网网架、负荷特性、建设规划，合理确定风电场建设规模和开发时序，保证风电场接得进、送得出、落得下。 4）具备交通运输和施工安装条件 拟选场址周围港口、公路、铁路等交通运输条件应满足
风电工程“优化设计、提高效率”的若干措施
中国**集团公司风电工程 优化设计、提高效率的若干措施 2012年，集团公司集中组织开展了优化设计、提高效率、降低造价专项活动。在活动中突出造价管理，完善制度标准和措施，建立完善的造价指标对标体系，工程造价得到有效控制，降低造价工作取得了显著的成绩。2013年集团公司将继续集中组织深入开展优化设计专项活动，并在活动中突出提高效率管理工作。 提高效率是一项复杂的系统工程，涉及到设计、设备采购、加工制造、安装调试、建设管理、生产运营等各方面。为进一步加强工程优化管理，建立完成统一的优化设计管理体系，推动优化设计制度化、标准化、程序化、常态化，提升工程管理的整体水平，实现项目全生命周期效益最大化，依据国家、行业和集团公司的有关规定，结合风电项目管理实际，提出了优化设计、提高效率的若干措施。 1、基本要求和原则 1. 风电项目管理工作应坚持价值思维和效益导向，强化前期、设计、招标采购、施工、调试、总结等各个阶段的策划和过程控制，重视设计优化，突出提高效率，建设造价低、工期短、质量优、效益好的精品工程。 2. 优化设计应遵循技术先进、经济合理、安全可靠、节约资源、节能减排、保护环境，全生命周期效益最大化原则。 3.各风电建设项目，应结合工程建设实际、针对工程特点，制定明确的优化设计目标和切实可行的实施细则，主要技术经济指标争取达到国内同时期、同类型机组先进水平。 4.优化设计、提高效率，要做到全覆盖、全过程、全方位、全员参与的四全管理，把集团公司优化设计、提高效率的各项技术措施、管理措施落实在工程建设的各阶段、各系统、各岗位工作中。 5.保证设备选型、系统布置的先进性，突出厂用电率、风功率曲线考核值等影响项目效益的技术经济指标。新建机组无缺陷移交生产，实现机组即投产、即稳定、即盈利、即达设计值的四即目标。
风力发电场微观选址WAsP windfarmer 课程设计报告
综合实验报告 ( 2013 -- 2014 年度第1学期) 名称：《风力发电场》课程设计院系：可再生能源学院 班级：风能1101班 学号： 学生姓名： 指导教师：韩爽刘永前设计周数：2周 成绩： 提交日期：2014 年1月23 日
一．课程设计目的与要求 1.设计目的 根据《风力发电场》课程中第二章的内容，学习使用WAsP、WINDFARMER等软件，掌握风电场风能资源评估和微观选址的原理及方法，熟练掌握相关软件的使用方法。 2.设计任务 ①对风场测风数据进行处理，制作地形图（北京市及其周边地区）； (Global Mapper、谷歌地球、autoCAD) ②使用经处理的测风数据，进行风资源评估，得到风图谱；(WAsP) ③制作机型文件，依据微观选址的基本原则，进行优化布机； (WAsP、WINDFARMER) ④对两套不同软件的计算结果进行对比分析； 3.设计要求 掌握风资源评估和微观选址的基本原理和方法 掌握上述软件的使用方法 二．实验内容 第一步、风资源数据处理
1、打开excel版测风数据 2、根据《GBT 18709-2002风电场风能资源测量方法》筛选数据,但是本次只关心以下规 则：a、70与60m风速的差值小于1m/s b、70m风速每小时变化绝对值小于6m/s 3、要将处理的Excel文件复制到.txt文件当中，好将数据导入W AsP中 第二部、Glabal Mapper制作地形图 1、使用google earth宏观选 2、在https://www.360docs.net/doc/264590112.html,/SELECTION/inputCoord.asp 中下载所需地区地形图 a、选择4、5号区域 b、点击Click here to Begin Search c、点击Data Download下载所选地区地形图
风电场选在哪里最给力
? 吴敬凯 张继立 风电场选在哪里 最给力 风资源分析是风电场项目前期工作的重要环节，是风电项目的根本，对资源的正确评估是风电场建设取得良好经济效益的关键，有的风电场建设因风能资源评价失误，建成的风电场达不到预期的发电量，造成很大的经济损失。微观选址工作主要任务是，对风电场所在区域内进行现场踏勘，利用计算软件对风电场内的风电机组布置进行计算，满足风电场总体装机容量以及风电机组装机台数要求，给出各风电机组的具体位置坐标，从而指导下一步的勘测设计等工作。一个准确、可靠的风资源分析和微观选址报告能够确保风力发电机组的可靠运行，并为风场投资回报率提供可靠的保证。 风资源分析 数据检验。对测风资料进行三性分析，包括代表性、一致性和完整性，测风时间至少应保证一周年，测风资料有效数据完整率应大于90%，资料缺失的时段应尽量小(小于7天)。 测风数据分析。根据风场测风数据处理形成的资料和长期站(气象站，海洋站)的测风资料，按照国家标准《风电场风资源评估方法》计算风电机组轮毂高度处代表年平均风速，平均风功率密度，风电场测站全年风速和风功率日变化曲线图，风电场测站全年风速和风功率年变化曲线图，风电场测站全年风向，风能玫瑰图，风电场测站各月风向，风能玫瑰图，风电场测站的风切变系数，湍流强度，粗糙度;通过与长期站的相关计算整理出一套反映风电场长期平均水平的代表数据。 2010年10月20日， 美国埃尔斯沃思附近的风力发电场，一座风磨和几个风力涡轮机。 摄影/CFP/CFP
?23特 别策划 通过对测风塔的数据进行分析，得出代表年50m～80m高度的年平均风速、风功率密度。根据《风电场风能资源测量方法》可以判断风功率密度等级，一般来说，风功率密度达到3级以上，风电场才有开发价值。 各测风塔的风能主要集中某几个扇区，盛行风向稳定，才有利于风能资源的有效利用。 风电机组安全等级分析。按照IEC 61400-1（Third edition，2005-08）计算风电场预装风电机组轮毂高度处湍流强度和50年一遇10m in平均最大风速，提出风电场场址风况对风电机组安全等级的要求（见表1）。 表1 IEC 61400-1（Third edition， 2005-08） 机型划分标准 注： Vref表示参考风速10分钟平均值 A 表示较高湍流特性级 B 表示中等湍流特性级 C 表示较低湍流特性级 Iref表示风速 15 m/s时湍流强度期望值 根据以上形成的各种参数，对风电场风能资源进行评估，以判断风电场是否具有开发价值。 微观选址 微观选址工作主要任务是，对风电场所在区域内进行现场踏勘，利用计算软件对风电场内的风电机组布置进行计算，满足风电场总体装机容量 以及风电机组装机台数要求，给出各 风电机组的具体位置坐标，从而指导 下一步的勘测设计等工作。 微观选址的技术路线。世界气象 组织在风能资源利用方面的气象问题 中给出了风力发电机组微观选址技术 方法的框图，见图1。 如上图所示，微观选址首先确定 盛行风向；其次地形归类，可以分为平 坦地形和复杂地形。在平坦地形中主 要是地面粗糙度的影响；复杂地形除 了地面粗糙度，还要考虑地形特征。 微观选址的主要影响因素。风电 场选址需考虑以下5个方面： 一是地形影响。风能与风速的立 方成正比，当风速为原来的两倍时，则 功率为原来的八倍。由于风的局地性 相当大，这就愈来愈需要气象学家，为 风力发电机所要选的位置，提供中、小 尺度的气候分析。运用气象规律认真 选好站址，对推广风能利用所产生的 经济效果是非常显著的，小地形的影 响也是不能忽视的，所以一旦利用风 能的地区确定后，就必需对当地的局 地小气候进行分析，将风机位置安装 在受地形影响风速增强的地点。 地形会造成风速差异，不同地形 的风速和空旷平地的风速比值（如表 3）可以推算相似地形下的风速。 表2 不同地形下风速与平坦地面风速比值表 图1 微观选址技术路线图