风电场选址与风机优化排布实用技术探讨
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第３期赵伟然，等风电场选址与风机优化排布实用技术探讨３
场的主风向为西南和西北风，相对稳定、集中，
有利于风电机组布置。
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图２风速ＷＥＩＢＵＬＬ分布双参数曲线图
Ｆｉｇ．２Ｄｏｕｂｌｅｐａｒａｍｅｔｅｒｃｔｌｒｖｅｗｉｎｄ
ｏｆＷＥＩＢＵＬＬｓｐｅｅｄｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ
（２）交通运输和施工条件。该风电场区域附近有公路和铁路可以用于设备运输，风电场所处区域为丘陵，海拔高度４００ｍ左右，地形起伏和坡度均较小，有利于大型设备的运输和安装。
（３）地质和地形地貌。风电场区域为丘陵区域，水文地质结构简单；地表有少量树木覆盖，地表粗糙度较小；风电场覆盖丘陵的西北坡和顶部，面向主风向，地形对风具有加速作用；丘陵的西南坡风资源丰富且面对主风向，但相比西北坡坡度较大，施工难度较大，不利于大型设备安装，因此不选择这块区域。
（４）其他因素。在丘陵的顶部和东南坡有大片森林，因此在规划风电场范围时，将风电场设置于森林之外以尽量避免破坏森林；风电场距离居民区遥远，容易满足规定的噪音要求。
３．２微观选址分析
（１）风资源评估。使用ＷＡｓＰ对该风电场进行风资源评估，得到区域内４６ｍ高度风功率密度分布图和年平均风速分布图，分别如图３、图４所示，图中虚线框内为宏观选址阶段规划的区域。
（２）风机排布。因为前期风机类型已经选定，不做详细说明。风电场总装机容量为３ＭＷ，选用４台７５０ｋＷ双馈异步风力发电机。图５为优化前风电场风机排布图，风机按照一般排布原则布置，面朝主风向，风机间距取５倍叶轮直径；图６是利用Ｗｉｎｄｆａｒｍｅｒ软件对风机机位进行２００次优化后的风电场风机排布图。
图３风电场风功率密度分布图
Ｆｉｇ．３Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｗｉｎｄ
ｐｏｗｅｒｄｅｎｓｉｔｙ
图４风电场年平均风速分布图Ｆｉｇ．４Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆａｎｎｕａｌｍｅａｎ
ｗｉｎｄｓｐｅｅｄ
图５优化前风电场风机排布圈
Ｆｉｇ．５Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｔｕｒｂｉｎｅｓ
ｂｅｆｏｒｅ
ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ
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风电场选址与风机优化排布实用技术探讨
作者：赵伟然， 徐青山， 祁建华， 周琦， Zhao Weiran， Xu Qingshan， Qi Jianhua， Zhou Qi
作者单位：赵伟然,徐青山,Zhao Weiran,Xu Qingshan(东南大学电气工程学院,江苏,南京,210096)，祁建华,周琦,Qi Jianhua,Zhou Qi(宁波市象山县供电局,浙江,宁波,315700)
刊名：
电力科学与工程
英文刊名：ELECTRIC POWER SCIENCE AND ENGINEERING
年，卷(期)：2010,26(3)
参考文献(6条)
1.GB/T 18710-2002,风电场风能资源评估方法
2.李正然;洪祖兰云南电网吸纳大容量风电的若干问题[期刊论文]-南方电网技术 2009(04)
3.Zhao Yuan;Hao Lisha;Wang Yuping Development strategies for wind power industry in Jiangsu Province,China:Based on the evaluation of resource capacity 2009(05)
4.宫靖远风电场工程技术手册 2004
5.风电场场址选择技术规定 2003
6.胡卫红;王鸿元;王玮风电场建设与运行中若干关键问题的探讨[期刊论文]-华北电力技术 2007(09)
本文链接：https://www.wendangku.net/doc/2f1845440.html,/Periodical_dlqb201003001.aspx
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)。
风力发电风机基础施工方案
. 一、编制依据： 1、根据图纸设计的要求进行施工。 2、建设部发放《混凝土结构工程施工质量验收规范》。 3、国家电力公司发放《电力施工质量检验及评定标准》 4、电力建设安全规程。 5、施工组织设计书 二、工程概况： 本工程B标段共11个风机基础，风机基础全部为钢筋混凝土基础，基础垫层混凝土设计强度为C15，基础混凝土设计强度为C35，基础采用定型钢质模板，以保证混凝土表面光洁度、平整度和整体性良好。 备机具名 TDJRE经纬12014.91 1 SETZ2水准2014.9 瑞全站3 1 2014.9
TRS-822 2014.1 5 50mm 台振捣棒4 2 2014.1 2 5 弯曲机GW40 台 2 2014.1 切割机6 GQ32 台2 2 资料． . 2014.1 1 电焊机ZXE1 台7 2 2014.1 根10
钢丝绳各种规格 2 2014.1 9 钢筋调直4-14 2 2014.2 HW-20A 10 打夯2 2014.发电30 111 2 2：工程车辆配置表退场时间数量规格机具名称序号进场时间 1 1 江铃皮卡2014.9 四驱 2 装载机5t 2014.10 2 3挖掘机1m 3 2014.11
施工流程：三、、测量放线1 根据设计蓝图及甲方提供的固定成果桩成果表进行测量放线，并在适当位置做控制点且设置保护措施，使控制桩不宜被破坏。在施工测量过程中认真审核图纸，施工测量完成并且经过公司三级检验确认无误后，请甲方及监理单位有关人员进行查验后，进行土方开挖工作。 资料． . 2、土方工程 （1）基坑开挖时，应对平面控制桩、水准点、基坑平面位置、水平标高、边坡坡度等经常复测检查。 （2）基坑开挖时，应遵循先深后浅或同时进行的施工程序。挖土应自上而下水平分段分层进行，每层0.3m左右，边挖边检查坑底宽度及坡度，不够时及时修整，每3m左右修一次坡，至设计标高，再统一进行一次修坡清底，检查坑底宽和标高，要求坑底凹凸不超过 2.0cm。 （3）雨季施工时，基坑槽应分段开挖，挖好一段浇筑一段垫层，并再基槽两侧围以土堤或挖排水沟，以防地面雨水流入基坑槽，同时应经常检查边坡和支撑情况，以防止坑壁受水浸泡造成塌方。 （4）挖掘发现地下管线（管道、电缆、通讯）等应及时通知有关部
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
风电场风机基础方案对比分析
风电场风机基础方案对比分析 摘要：通过对现浇钢筋混凝土圆台扩展基础与预应力锚栓梁板式基础方案施工 以及工程量进行对比，从而得出经济性结论。 关键词：风机；圆台；梁板；基础 51方案分析 风机塔架基础是风电场建设的主要土建工程，作为风机塔架的基础，其承受 的荷载360°方向均有可能，其中水平风荷载和倾覆力矩较大，对地基基础的稳定 性要求比较高，风机塔架基础工程量的控制对于风电场的建设投资成本的控制尤 为重要。下面以国电联合动力技术有限公司UP2000风力发电机组机型单机容量 为2000KW的风机（其轮毂高度为80米）为依据，根据陕西华电王渠则风场施 工情况，对现浇钢筋混凝土圆台扩展基础与预应力锚栓梁板式基础方案经济性进 行对比。 1.1 现浇钢筋混凝土圆台型扩展基础 现浇钢筋混凝土圆台型扩展基础，基础埋深-3.2米，基础直径18米，基础台柱直径7.0米。其上部塔筒塔架与基础之间采用基础环连接，基础环需深入基础 底板一定的深度，并与基础结构要有可靠连接。 现浇钢筋混凝土圆台型扩展基础外形见图1： 现浇钢筋混凝土圆台型扩展基础具有以下优缺点： 1）现浇钢筋混凝土圆台型扩展基础应用广泛，计算理论成熟。 2）现浇钢筋混凝土圆台型扩展基础采用基础环与塔筒连接，基础在基础环 区域既有基础环，又配置了大量钢筋，强度和刚度比较大；基础环以下部分只有 钢筋，此处存在强度和刚度突变，容易引起钢筋应力集中、混凝土裂缝集中，进 而易引起基础脆性破坏和耐久性问题。 3）现浇钢筋混凝土圆台型扩展基础施工时，支模比较简单，施工难度相对 较小，后期维护费用相对较小。 5.11.2 预应力锚栓梁板式基础 预应力锚栓梁板式基础埋深-3.2米，基础直径18米，基础台柱直径5.4米， 预应力锚栓梁板式基础将风力发电塔架与基础采用预应力锚栓连接。 预应力锚栓梁板式基础外形见图2： 预应力锚栓梁板式基础将风力发电塔架与基础采用预应力锚栓连接，预应力 锚栓贯穿基础整个高度直达基础底板。预应力锚栓采用高强螺栓液压张拉器对锚 栓施加准确的预拉力，使上、下锚板对钢筋混凝土施加压力。预应力锚栓组合件 均为重量较小的单件，在基础施工阶段可采用较小吊车吊装。 大功率风机基础需承受较大的弯矩，因此基础底面面积往往较大，因而悬挑 长度大，相应的根据计算及构造要求，基础高度也相应增大，所以基础的工程也 相应增加了，预应力梁板式式基础通过基础底板及梁共同作用，有效的抵抗的基 础底面上的弯矩，同时减小了基础工程量。 预应力锚栓梁板式基础受弯作用时，混凝土压应力有所释放但始终处于受压 状态，有利于基础裂缝的控制；基础柱墩中竖向钢筋不受力较小，仅需按构造配 置预应力钢筋混凝土中的非预应力钢筋；钢筋和锚栓交叉架设，不影响相互穿插，施工比较便利。
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
风机基础施工方案(终版)(完整版)
晋能败虎堡三期100MW风电项目风机、箱变基础工程 风机基础施工方案 西北水利水电工程有限责任公司 败虎堡风电工程项目部 2017年03月06日
批准：____________ ________年____月____日审核：____________ ________年____月____日编写：____________ ________年____月____日
1、目的和适用范围 (1) 2、工程概况 (1) 3、编制依据 (1) 4、工期安排 (1) 5、职责 (1) 6、风电基础工程 (1) 6.1、基础开挖 (2) 6.1.1基础开挖作业流程 (2) 6.1.2质量控制要求 (3) 6.1.3基础开挖注意事项 (3) 6.2、垫层浇筑 (3) 6.2.1垫层浇筑作业流程 (3) 6.2.2垫层浇筑注意事项 (4) 6.3、基础环调平安装 (4) 6.3.1基础环调平安装作业流程 (4) 6.3.2基础环调平作业注意事项 (5) 6.4、钢筋制作与安装 (5) 6.4.1施工准备 (6) 6.4.2钢筋制作与安装流程 (6) 6.4.3钢筋制作与安装作业注意事项 (8) 6.4.4钢筋制安安全施工措施 (9) 6.5、模板制作安装 (9) 6.5.1模板制作 (9) 6.5.2模板安装 (9) 6.5.3模板清洗和涂料 (10) 6.5.4拆模 (10) 6.5.5拆模的安全技术措施 (10) 6.6、风机基础混凝土浇筑 (11) 6.6.1施工作业流程 (11) 6.6.2混凝土材料 (11) 6.6.3混凝土配合比设计 (13) 6.6.4浇筑准备 (13) 6.6.5混凝土拌和 (14) 6.6.6混凝土运输 (14) 6.6.7混凝土入仓 (14) 6.6.8混凝土浇筑 (14) 6.6.9温度控制 (16) 6.6.10混凝土养护 (16) 6.6.11缺陷处理 (27) 6.3.12风机基础混凝土的防裂措施 (27) 6.6.13砼成品保护 (28)
风电场工作总结
工作总结 某某风电场地处XX省某某市经济开发区，风电场共分两期，一、二期共安装99台某风机，一期工程在2011年10月并网发电，二期工程在2012年11月23日并网发电。2013年风电场在上级公司领导的正确引导下，坚持以安全生产为前提，以经济效益为中心，认真扎实开展各项工作，取得了一些成效，现将2013年主要工作汇报如下： 一、2013年主要工作完成情况 （一）安全生产 继续完善风电场安全管理网络，安全指标层层分解，安全责任得到有效落实。风电场自场长到值长再到运维员工逐级签订了《安全生产目标责任书》，每月召开安全例会对前一阶段的安全情况进行总结，并举办一到两次安全日活动，切实增强员工的安全责任意识；定期开展应急演练和反事故演习，不断提高员工的应急处理能力。认真贯彻落实上级有关安全生产的文件、会议精神，加大安全检查力度和问题整改力度，积极配合上级公司开展的安全检查活动，对查出的各类问题积极落实整改，跟踪闭环。 先后组织开展了风电场“全场停电应急预案”演练、“全场消防应急及逃生”等各项应急演练，根据上级公司指示开展“风
电场春季、秋冬季安全检查”等一系列专项安全检查活动。定期组织学习各类安全事故，每月开展《安规》培训及考试；组织风电场开展月度、季度“生产安全事故隐患”排查活动，并结合各类专项安全检查，做到不走过场，不留死角，不放过任何隐患和问题，认真解决安全生产各项工作存在的突出问题和薄弱环节，主动解决问题和隐患。 （二）生产指标完成情况 1.某某风电场2013年生产指标完成情况如下： 发电量：XXXIII万kwh、上网电量：XXXIII万kwh、可利用小时为XXXIII小时，位居全省前列，风机可利用率XXXIII%，综合场用电率XXXIII%，2013年弃风电量XXXIII万kwh。 （三）生产管理情况 1、为了应对发电量任务很重的严峻形势，风电场专门召开了“优化运行抢发电”专题会，认真分析了目前风电场存在的一些问题和优化空间，同时也借鉴了其他风电场一些好的经验，制定了风机功率曲线优化、风功率预测系统优化、AGC策略优化等多项技改方案，尤其在风机负荷性能优化方面取得了明显成效，为公司创造更多效益。 2. 设备管理 为加强风电场设备管理，风电场重新修编了设备台账、运检
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。
风电工程风机基础施工方案及工艺方法
风电工程风机基础施工方案及工艺方法 1、土方开挖 根据风机基础的设计深度、地质情况及总土石方量，本期工程采用机械挖土方，配备相应的机械为挖土机、推土机、铲运机、自卸汽车等。 (1)开挖前应要据附近的挖制点放出基坑的开挖边线，应充分考虑工作面和放坡系数，并撒灰线。 (2)在开挖时，用仪器（水平仪）随时进行监测防止超挖。并随时有人工跟班清理。在接近设计基底标高时，予留300mm厚的土层，用人工清挖，以防机械扰动基底以下的土层，在人工跟班清槽时，必须在机械臂作业半径1.5m以外施工，以防出现安全事故。 (3)夜间施工时，应有足够的照明设施；在危险地段应设置明显标志，并要合理安排开挖顺序，防止错挖或超挖。 (4)在开挖过程中，应随时检查基坑和边坡的状态。深度大于1.5m时，根据土质变化情况，应做好基坑（槽）或管沟的支撑准备，以防坍陷。 (5)施工中如发现有文物或古墓等，应妥善保护，并应及时报请当地有关部门处理，方可继续施工。如发现有测量用的永久性标桩或地质、地震部门设置的长期观测点等，应加以保护。在敷设有地上或地下管线、电缆的地段进行土方施工时，应事先取得有关管理部门的书面同意，施工中应采取措施，以防止损坏管线，造成严重事故。 (6)修帮和清底。在距槽底设计标高50cm槽帮处，抄出水平线，钉上小木撅，然后用人工将暂留土层挖走。同时由两端轴线（中心线）引桩拉通线（用小线或铅丝），检查距槽边尺寸，确定槽宽标准，以此修整槽边。最后清除槽底土方。 (7)设计及相关部门查验符合设计、地质等要求后，方可进行下道工序的施工。 2、风机基坑清理及检查 (1)基础检查处理，包括在开挖后对基础面尺寸和基础岩体质量的检查与处理。 (2)基础验收应由基础验收小组进行。基础验收小组之下，应有各有关方面的工作人员，代表验收小组进行日常的基础检查与验收工作。 (3)基础检查可分为施工单位自检、基础验收小组初检和终检三个阶段。 (4)对基础的检查处理和质量鉴定，必须以设计文件、施工图纸为准则。 (5)基础面如发现新的不良地质因素，以及前期地质勘探或试验中遗留的钻孔、 3、土方回填 (1)施工前应根据工程特点、填方土料种类、密实度要求、施工条件等来作出回填方
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。
风电场运维管理优化措施分析
风电场运维管理优化措施分析 摘要：随着我国一次能源的不断消耗以及环境形势的不断严峻，越来越的清洁 能源得到了重视。风力发电技术是一种清洁能源的运用范畴，越来越多的风电场 在我国建立。风电场的运维管理方式会对风电场中的设备运行状况有直接的影响，因此需要重视风电场中运维管理方式。基于此，本文重点论述了风电场运维管理 的要点以及优化措施，希望被众多的风电运维管理者所借鉴。 关键词：风电场；运维管理；运维模式 随着我国经济规模的不断发展，对电力能源的依靠越来越大。我国风电场经 过20多年的发展，在很大程度上补充了电力能源的供应。近段时间以来，更多 的小型风力发电场转变成为较大规模的风力发电场，这样一来，发电设备就呈现 多样性和复杂性的状态，这就给风电场的运维管理带来了极大的挑战。基于此， 本文首先从风电场的运维管理的特点入手，探索出当前风电场运维管理的缺陷与 不足，从而有针对性的进行措施优化与提高[1]。 1 风电场运维管理要点 1.1 把握运行数据的收集 风电场的运维管理工作中最重要的是对相关数据信息的采集，上述的数据信 息更多的包括风电机组的运行状况数据信息，一般来说这些信息是风速大小、温 度数据、电压电流数据、短时的发电量信息、风机振动值、风机油位信息数据。 为了使得风电场能够稳定的运行，运维管理人员要及时的记录并且规整上述的数 据信息，从而更好的对风机运行状况、风机的功率输出情况、设备的稳定性有详 细的了解，针对出现的状况及时作为检修处理策略，从而做好各项预防准备措施。 1.2 对频发故障进行专业的分析、处理 受到制造工艺、技术、生产环境等因素的影响，风电机组在运行中难免会出 现一些频发性故障。针对这些故障运维管理人员要善于进行总结、分析，结合设备、现场实际情况提出富有建设性、针对性的整改措施。除此之外，相关的运维 管理人员还可以通过知识竞赛、QC比赛等专项技术活动，促进班组的凝聚力和 创新力。 2 风电场运维管理的特点及问题 2.1 风电场设备台数较多，作业危险系数大 我们知道单一的风机就是一个发电单元，同时每一个风机发生故障的类型与 概率是不相同的。这是由于受到发电设备的设计状况、运维管理人员的技能水平、风电场周边的环境状况的影响。基于上述的因素，就会使得风电机组的维护操作 处于分散的状态，同时危险系数也很大，这些情况给运维管理工作的开展带来了 极大的挑战[2]。 （1）风机的自身结构就决定了风机运维工作绝大部分是高空作业，运维工作危险性较大，运维人员工作压力较大。 （2）受环境因素影响，风机内部夏季炎热、冬季严寒，运维工作且受风速影响较大。尤其是当风速超过机型允许登塔、出舱风速时，会对风机的运维管理及 设备安全稳定运行造成一定影响。 （3）风机内部空间狭小，设备涉及点多面广，风机的发电系统、控制系统、能源传动链等系统需要同批人员同时运维，对运维人员素质要求较高。 总之因多种因素的存在，增加了风电场运维工作的不确定性，造成了风电场 运维管理难度较大。
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.wendangku.net/doc/2f1845440.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