风电场建设中的风力发电机组选型
风力发电机组电机选型及效率分析
风力发电机组电机选型及效率分析风力发电机组是一种利用风能转换为电能的设备，其中的关键部件之一就是电机。
在风力发电机组中，电机的选型和效率具有至关重要的作用。
本文将就风力发电机组电机选型及效率进行分析。
一、电机选型在选择风力发电机组的电机时，需要考虑以下几个关键因素：1. 功率大小：根据风力发电机组的功率需求，选择合适的电机功率大小。
电机功率需与整个系统的设计功率匹配，过大或过小都会影响系统的性能。
2. 转速匹配：风力发电机组的转子转速与电机的转速需匹配，以确保电机能够正常工作并实现高效转换风能。
3. 高效率：选择高效率的电机可以减少能源损耗，提高系统的整体效率。
4. 质量可靠：选用质量可靠的电机可以降低日常维护和故障率，延长系统的使用寿命。
综合考虑以上因素，可以选择具有适当功率、转速匹配、高效率和质量可靠的电机作为风力发电机组的关键组成部分。
二、电机效率分析电机的效率是指输入电能与输出机械功的比值，是评价电机能量转换效率的重要指标。
对于风力发电机组的电机来说，效率的高低直接影响着系统的整体性能。
1. 提高效率的途径：（1）选用高效率电机：选择高效率的电机能够减少能源损耗，提高系统的转换效率。
（2）降低转速损失：减少电机转速过高导致的机械损耗，可以提高系统的效率。
（3）优化匹配：电机与风力发电机组的其他部件之间的匹配要合理，避免能量损失，提高系统的整体效率。
2. 电机效率测试与分析：（1）静态测试：通过负载测试等方法，对电机的效率进行静态测试，得到电机在不同负载下的效率曲线。
（2）动态测试：通过监测电机在实际运行中的效率表现，结合实际数据分析，可以对电机的效率进行动态测试和分析。
（3）优化调整：根据效率测试结果，对电机参数进行优化调整，提高电机效率和系统的整体性能。
通过电机选型的合理选择和效率分析的测试与优化，可以提高风力发电机组的整体性能，实现更高效的能源转换和利用，为清洁能源发展做出贡献。
风力发电机组选型方法及流程分析
风力发电机组选型方法及流程分析
风机选型要结合当地风能资源、气候特征、地形条件、地貌特征等，选择性价比最高的机型，使风电场在全寿命期内发电量最优，效益最好。
在技术先进、运行可靠的前提下，选择经济上切实可行的风力发电机组，需要根据风场的风能资源状况和所选的风力发电机组，测算风场的年发电量，选择综合指标最佳的风力发电机组。
1.机型选择的原则
选择适用安全等级机组
表中：各种参数值是指轮毂高度的数值
vref：表示50 年一遇参考风速10 分钟平均值，我们通常称最大风
速。
A：表示较高湍流强度特征值
B：表示中等湍流强度特征值
C：表示较低湍流强度特征值
选择可靠机组
设计可靠性，制造可靠性，运维的可靠性
1）设计及设计计算，是否标准，如性能计算，载荷计算，疲劳寿命等，通常应有设计认证证书。
2）制造工艺，产品试验。
尤其是静动试验结果通常要有产品认证证书。
风电机组选型
5 风电机组选型、布置及风电场发电量估算5.1 风电机组选型5.1.1 单机容量范围及方案的拟定5.1.1.1 风电机组发电机类型的确定风电场机型选择应考虑适合风电场场址的风资源条件，有利于提高风电场的发电效益。
随着国内外风力发电设备制造技术日趋成熟，针对不同区域风资源条件，各风机设备制造厂家已经开发出不同结构型式、不同控制调节方式的风力发电机组可供选择。
按照IEC61400-1标准（风电机组设计要求），风电场机组按50年一遇极大风速可分为I、II、III三个标准等级，每个等级按15m/s风速区间的湍流强度可分为A、B、C三个标准等级，为特殊风况和外部条件设计的为S级。
因此，根据怀宁风电场场址的地形、交通运输情况、风资源条件和风况特征，结合国内外商品化风电机组的制造水平、技术成熟程度以及风电机组本地化率的要求，进行风电场机组型式选择。
风力发电机组选型应考虑的几种因素(1) 风电机组应满足一定的安全等级要求表5.1.1.1-1 IEC61400-1各等级WTGS基本参数上表中各数据应用于轮毂高度，其中V ref为10min平均参考风速，A 表示较高湍流特性，B表示中等湍流特性，C表示较低湍流特性，Iref为湍流强度15m/s时的特性。
在轮毂高度处，15m/s风速区间的湍流强度值不大于0.12，极大风速为28.2m/s。
根据国际电工协会IEC61400-1(2005)标准判定本风电场工程70~90m轮毂高度适宜选择IECⅢC及以上等级的风力发电机组。
(2) 风轮输出功率控制方式风轮输出功率控制方式分为失速调节和变桨距调节两种。
两种控制方式各有利弊，各自适应不同的运行环境和运行要求。
从目前市场情况看，采用变桨距调节方式的风电机组居多。
(3) 风电机组的运行方式风电机组的运行方式分为变速运行与恒速运行。
恒速运行的风力机的好处是控制简单，可靠性好。
缺点是由于转速基本恒定，而风速经常变化，因此风力发电机组经常工作在风能利用系数(Cp)较低的点上，风能得不到充分利用。
基于风场特征的风力发电机组选型与布局
基于风场特征的风力发电机组选型与布局风力发电是一种利用风能转换为电能的可再生能源技术，对于提供清洁、低碳的电力具有重要意义。
风力发电机组选型与布局是风电场设计过程中关键的一环，合理的选择和布置风力发电机组可以提高风电场的发电效率和经济性。
本文将从风场特征出发，探讨风力发电机组的选型与布局相关的问题。
1. 风场特征分析风场特征是进行风力发电机组选型与布局的基础。
风场特征包括风速、风向、风能密度等，通过对风场特征的分析，可以确定合适的风力发电机组类型和布局方式。
2. 风力发电机组选型风力发电机组的选型涉及到多个参数，如额定功率、风速特性、风向特性等。
根据风场特征的分析结果，选取适合的风力发电机组类型，例如水平轴风力发电机组或垂直轴风力发电机组。
3. 风力发电机组布局风力发电机组的布局对于风电场的整体发电效率和经济性有着重要影响。
在进行布局时，需要考虑风向、风速、地形、风影效应等因素，采用合理的布局方式来最大程度地利用风能资源。
4. 风力发电机组间距合理的风力发电机组间距是保证风力发电机组正常运行的关键。
太小的间距会导致机组之间相互遮挡、影响风能收集效率，太大的间距会浪费宝贵的风能资源。
因此，在进行布局时需要综合考虑多个因素，确定适当的风力发电机组间距。
5. 风力发电机组布置方式常见的风力发电机组布置方式有单排布置、并排布置、纵向布置等。
每种布置方式都有其优缺点和适应的场地条件。
在具体的风电场设计中，需要根据实际情况选择最合适的布置方式。
6. 风力发电机组的组串与并联根据风力发电机组的额定功率和风能资源情况，可以选择多机组组串或多机组并联来满足电网需求。
组串可以提高系统的电压、降低输电线路的损耗，而并联可以增加总发电容量。
在进行选型和布局时，需要考虑到系统容量、可靠性和经济性等因素。
7. 风力发电机组的安全与维护合理的选型和布局既关系到风电场的发电效率，也关系到发电机组的安全与维护。
在布置风力发电机组时，需要考虑到风力发电机组的维护通道、避雷装置、安全距离等因素，以确保机组的正常运行和维护。
3.2_风力发电机组选型
选型的方法步骤
1、根据交通运输条件和安装条件，结合当 前市场的主流，确定单机容量的范围 2、根据当地的风资源及气候条件，确定几 种备选的机型
选型的方法步骤
3、用WAsP软件将几种备选机型作初步布 置，计算出其理论发电量 4、对各备选机型及其配套费用作投资估算。 其中风电机组的价格用最新的招标价格计 算
变桨距控制
主动失速控制
选型的主要内容
机械部分选型
机组定速与变速运行方式的选择
定速运行的主要问题
风力机转速不能随风速而变，从而降低了对风能的利用率
当风速突变时，巨大的风能变化将通过风力机传递给主轴、 齿轮箱和发电机等部件，在这些部件上产生很大的机械应 力
并网时可能产生较大的电流冲击
风力发电场风力发电机组选型
概述
影响风力发电场效益的关键因素
风资源 机组布置（微观选址） 机型选择
风力发电机组是风电场中最主要的设备，其投资约占整个 风电场总投资的60%至70% 风力发电机组选型即指在综合考虑风电场各方面因素（风 能资源、气候条件、工程建设条件等）后为风电场选择最 为适合的机型，在满足设备安全、施工可行等基本原则的 基础上充分利用当地风能资源，实现风电场效益最大化 能否合理地进行风力发电机组的选型将直接决定风电场的 发电量以及项目在整个运行期（一般为20年）的经济效益
度电成本是一个综合性的经济指标，它最大的特点是对与机组相 关的其它配套费用也进行了考虑
选择不同风力发电机组的投资差异不仅仅体现在机组本身的价格 上，由于不同机型的轮毂高度不同，机舱重量各异，其吊装成本 大相径庭。此外与机组配套的塔筒、箱式变电站、基础、道路、 施工平台、集电线路等都会随不同机型的特点发生显著变化，这 些因素在机组选型时必须充分考虑 用考虑全部相关因素后得到的总成本除以对应机型的实际年发电 量便可得到该机型的度电成本 度电成本同时考虑了工程造价和风电场发电量两方面因素，是机 组选型阶段最为客观、全面的综合性指标之一，是经济性比选的 重要参考
风电场风电机组选型、布置及风电场发电量估算
风电场风电机组选型、布置及风电场发电量估算(总12页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除5 风电机组选型、布置及风电场发电量估算批准：宋臻核定：董德兰审查：吉超盈校核：牛子曦编写：李庆庆5 机型选择和发电量估算5.1风力发电机组选型在风电场的建设中，风力发电机机组的选择受到风电场自然环境、交通运输、吊装等条件等制约。
在技术先进、运行可靠的前提下，选择经济上切实可行的风力发电机组。
根据风场的风能资源状况和所选的风力发电机组，计算风场的年发电量，选择综合指标最佳的风力发电机组。
5.1.1 建设条件酒泉地区南部为祁连山脉，北部为北山山系，中部为平坦的戈壁荒滩，形成两山夹一谷的地形，成为东西风的通道，风能资源丰富。
场址位于祁连山山脉北麓山前冲洪积戈壁平原上，地势开阔，地形平缓，便于风机安装；风电场东侧距312国道约30km，可通过简易道路运输大型设备。
根据黑厓子北测风塔 2008年7月～2009年6月测风数据计算得到该风电场场址90m高度风功率密度分布图见图5.1（图中颜色由深至浅代表风能指标递减）。
由图5.1可见，该风电场场址地势开阔，地形平坦，风能指标基本一致。
根据风能资源计算结果，该风电场主风向和主风能方向一致，以E风和W风的风速、风能最大和频次最高。
用WASP9.0软件推算到预装风电机组轮毂高度90m高度年平均风速为7.32m/s，平均风功率密度为380W/m2，威布尔参数A=8.3， k=2.0；50m高度年平均风速为7.04m/s，平均风功率密度为330W/m2，威布尔参数A=7.9， k=2.06。
根据《风电场风能资源评估方法》判定该风电场风功率密度等级为3级。
黑厓子西风电场90m高度年有效风速（3.0m/s～25.0m/s）时数为7131h，风速频率主要集中在3.0 m/s～12.0m/s ,3.0m/s以下和25.0m/s以上的无效风速少，无破坏性风速, 年内变化小，全年均可发电。
风力发电机组选型
■ 型式认证 ❏ 通过设计评估、型式试验、生产质量控制审核等工作，就新型号的风力 发电设备对规范、标准的符合性进行评价 ❏ 目的是确认风力发电机组是按设计条件、指定标准和其它技术要求进行 设计、验证和制造的，证明风力发电机组是可以按照设计文件要求进行 安装、运行和维护的
■ 项目认证 ❏ 目的是评估已通过型式认证的风力发电机组和对应的塔基设计是否能与 外界条件、可适用的构造物和电力参数适应，以及是否满足与指定场地 有关的其它要求 ❏ 认证机构应评估场地的风资源条件、其它环境条件、电网条件以及土壤 特性是否和风力发电机组设计文件和塔架设计文件中确定的参数相一致
❏ 我国风电场多处于大电网的末端，拟选风力发 电机组的电能质量和电气运行参数应尽量与电 网条件相匹配，如电压波动、频率波动、三相 不平衡、低电压穿越能力、无功补偿要求等， 以保证机组不会因为电网的原因停机造成电量 损失
选型的方法步骤
■ 1、根据交通运输条件和安装条件，结合 当前市场的主流，确定单机容量的范围
■ 能否合理地进行风力发电机组的选型将直接决定风电场的发 电量以及项目在整个运行期（一般为20年）的经济效益
选型的基本原则
■1、质量认证
❏ 最重要的一个方面，保证机组正常运行及维护最根本的保障体系 ❏ 风力发电机组制造都必须具备ISO9000系列的质量保证体系的认 证
❏ Germanischer Lloyd Wind Wnergie GmbH（简称GL）于1986 年出台了第一套针对风力发电机组的设计准则并随后进行了几次补充 和完善 ❏ 国际电工委员会（IEC）于1994年出版了《风力发电机组——第 一部分 安全要求》（IEC61400-1），此后IEC又先后出台了多个 IEC61400标准，对涉及风力发电的11个不同领域进行了规范 ❏ DNV（挪威船级社）、Lloyd、Risoe、德国风能研究所、荷兰能 源研究中心等，国内的中国船级社（CCS）也已组织建立了中国的风 电质量认证体系
风电场风电机组选型、布置及风电场发电量估算
5 风电机组选型、布置及风电场发电量估算批准：宋臻核定：董德兰审查：吉超盈校核：牛子曦编写：李庆庆5 机型选择和发电量估算5.1风力发电机组选型在风电场的建设中，风力发电机机组的选择受到风电场自然环境、交通运输、吊装等条件等制约。
在技术先进、运行可靠的前提下，选择经济上切实可行的风力发电机组。
根据风场的风能资源状况和所选的风力发电机组，计算风场的年发电量，选择综合指标最佳的风力发电机组。
5.1.1 建设条件酒泉地区南部为祁连山脉，北部为北山山系，中部为平坦的戈壁荒滩，形成两山夹一谷的地形，成为东西风的通道，风能资源丰富。
场址位于祁连山山脉北麓山前冲洪积戈壁平原上，地势开阔，地形平缓，便于风机安装；风电场东侧距312国道约30km，可通过简易道路运输大型设备。
根据黑厓子北测风塔2008年7月～2009年6月测风数据计算得到该风电场场址90m高度风功率密度分布图见图5.1（图中颜色由深至浅代表风能指标递减）。
由图5.1可见，该风电场场址地势开阔，地形平坦，风能指标基本一致。
根据风能资源计算结果，该风电场主风向和主风能方向一致，以E风和W风的风速、风能最大和频次最高。
用WASP9.0软件推算到预装风电机组轮毂高度90m高度年平均风速为7.32m/s，平均风功率密度为380W/m2，威布尔参数A=8.3，k=2.0；50m高度年平均风速为7.04m/s，平均风功率密度为330W/m2，威布尔参数A=7.9，k=2.06。
根据《风电场风能资源评估方法》判定该风电场风功率密度等级为3级。
黑厓子西风电场90m高度年有效风速（3.0m/s～25.0m/s）时数为7131h，风速频率主要集中在3.0 m/s～12.0m/s ,3.0m/s以下和25.0m/s以上的无效风速少，无破坏性风速, 年内变化小，全年均可发电。
由玉门镇气象站近30年资料推算70m、80 m、90 m和100m高度标准空气密度条件下50年一遇极大风速分别为48.00m/s、48.90 m/s、49.71 m/s和50.45m/s,小于52.5m/s。
风力发电机组选型与投资收益评估
风力发电机组选型与投资收益评估随着全球对可再生能源的需求不断增加，风力发电作为一种绿色能源在能源转型中发挥着重要作用。
风力发电机组是将风能转化为电能的装置，其选型和投资收益评估对于项目的成功运行至关重要。
本文将介绍风力发电机组选型和投资收益评估的相关内容，帮助读者更好地了解与实施风力发电项目。
一、风力发电机组选型风力发电机组选型是指根据项目的具体要求，选择适合的风力发电机组。
选型需要考虑以下几个关键因素：1. 风能资源评估：首先，需要对项目地区的风能资源进行评估，包括风速、风向、年平均风能密度等指标。
这些指标直接影响发电机组的发电量以及经济效益。
2. 机组容量选择：根据项目的需求和资源评估结果，确定机组的容量大小。
一般而言，大容量机组可提供更高的发电量，但在低风速条件下可能发电效率较低。
因此，需要综合考虑风速与机组容量的匹配关系。
3. 技术参数比较：在选型过程中，需要比较不同厂家的技术参数，包括额定功率、转速、切入风速、切出风速等。
这些参数直接影响机组的性能和运行效果，因此需要进行全面的比较和评估。
4. 维护成本和可靠性：除了考虑机组的性能指标，还应该考虑机组的维护成本和可靠性。
可靠性指的是机组在运行过程中的稳定性和故障率，维护成本包括人力、材料和维修费用等。
选择具有高可靠性且维护成本较低的机组，能够降低风力发电项目的运营成本。
二、投资收益评估风力发电项目的投资收益评估是指根据项目的投资成本和预期收益，对项目的经济效益进行评估和分析。
以下是投资收益评估的几个关键要素：1. 投资成本：包括风力发电机组的购置成本、安装费用以及与项目相关的土地、建设等费用。
此外，还包括项目的运营和维护成本。
2. 发电量和上网电价：风力发电项目的收益主要来自发电量的销售。
需要根据地区的电力政策和市场情况，确定上网电价和电力销售方式。
同时，还需要根据风速资源评估结果，预测项目的发电量。
3. 投资回收期和内部收益率：投资回收期是指投资成本回收所需的时间。
探析风电场建设中风力发电机组选型
探析风电场建设中风力发电机组选型摘要：风电场建设中风力发电机组选型是一个非常重要的课题，本文对风力发电机组选型的考虑因素进行了分析，并结合案例对整个工作的具体要点进行了探讨，希望能够对我们的风电场建设工作起到很强的实践指导作用。
关键词：风电场；建设；风力发电机组；选型；中图分类号： tm31 文献标识码： a 文章编号：1、引言随着社会的发展，风电作为一种新型的可再生能源受到了人们越来越多的重视，不过，在风电场建设的发电机组选型过程中，还存在着一些选型不当的问题，这就使得风电场运行中风电机组的运行效率受到了很大的影响，基于此，本文针对这方面的研究具有非常强的实践指导作用。
2、风力发电机组选型中存在的问题及需要考虑的因素2.1风力发电机组选型过程中存在的问题具体来看，风力发电机组选型过程中存在的问题主要可以总结为以下几点：首先，机型选择不合理，导致了风力发电机组不可以正常的发电；其次，机组存在着不成熟的现象，整体故障较多，对发电的质量造成了比较大的影响；第三，风力发电机组的重要部件出现了问题，由于零备件的缺乏或者供应不及时，引起了停机的现象；第四，机组的性能受到当地环境的影响，使其不能够正常的运行，比如低温条件之下的停机等问题；第五，部分机组存在着使用性能满足不了原设计指标；最后，部分外购产品存在一些损坏的现象。
2.2发电机组选型过程中的考虑因素风电场建设的过程中，风电机组选型主要受到交通运输、自然环境以及吊装等条件的影响，因此，为确保风电设备选型可以符合电场的技术要求，在对设备价格波动进行考虑的情况下，还要考虑一下因素。
（1）)以风况以及安全要求作为依据，选择比较满足当地风资源状况的风力发电机组。
以当前情况来看，部分风电项目不考虑拟建场址区风能源的情况，在风电设备的选型方面一律使用兆瓦级机组作为目标，其中，1.5mw 机组选型属于最为常见的，而这种风力发电机组一般是以14m / s为主，而对于大多数二级风能资源风电场来说，其实测风不足6 . 6m / s ，这就对风电机组的正常发电造成了较大的影响。
基于风能特性的风力发电机组选型与配置
基于风能特性的风力发电机组选型与配置近年来，随着对可再生能源的需求日益增长，风力发电逐渐成为重要的清洁能源之一。
而在风力发电系统中，风力发电机组的选型与配置是至关重要的环节。
本文将以基于风能特性的风力发电机组选型与配置为话题，探讨如何根据风能特性来选择适合的风力发电机组，并设计合理的配置方案。
首先，选型阶段是风力发电机组选型与配置的首要步骤。
在选型过程中，需要考虑以下几个方面的因素：1. 风能资源评估：根据风能资源的分布、风速和风向的变化，评估所选地区的风能资源情况。
通过收集历史风速数据、地形地貌分析和风能勘测，定量评估风能资源的可用性。
2. 风机额定功率选择：根据所选地区的风能资源情况，确定合理的风机额定功率。
一般来说，如果风能资源丰富，可以选择较大的额定功率，以提高发电效率；如果风能资源较为有限，应选择适当的额定功率，以保证风力发电机组的稳定运行。
3. 风机类型选择：根据所选地区的风能特性和项目要求，选择合适的风力发电机组类型。
常见的风机类型有水平轴风力发电机组和垂直轴风力发电机组。
水平轴风力发电机组具有较高的发电效率和可靠性，适用于大型风场；垂直轴风力发电机组体积较小，适用于分布散乱的小型风场。
4. 风机参数匹配：根据所选地区的风能特性和风机类型，选择相应的风机参数。
如风轮直径、变桨方式、切入风速、切出风速等。
需要综合考虑风能资源、发电效率和经济效益等因素进行合理匹配。
选型完成后，接下来是风力发电机组的配置阶段。
配置方案应考虑以下几个因素：1. 风机布局设计：根据选定的风机类型和数量，合理确定风机的布局。
一般来说，风机之间的距离应保证相互之间的最小阻挡，减少相互之间的干扰，提高发电效率。
2. 输电系统设计：设计合理的输电系统，包括电缆敷设、变频器和变压器配置等。
输电系统的设计应考虑风机的数量、容量和距离等因素，以便将风能转化为电能，并传输到电网中。
3. 基础设施建设：风力发电机组的配置还需要考虑基础设施建设，如道路、基础支撑结构、变电站等。
风电场建设中的风力发电机组选型
水利水电技术 第40卷 2009年第9期风电场建设中的风力发电机组选型吕鹏远,邓志勇(长江新能源开发有限公司,上海 200065)摘 要:风力发电机组的选型不仅关乎到风电场建设造价,还影响投产后的发电量和运营成本,以及最终的上网电价,因此在风力发电场设计和建设中,风力发电机组的选型就显得很重要。
文中结合慈溪风力发电场风力资源、地质情况和当地电网情况,依据风力发电机组等级等基本参数,综合经济性和LEC 安全性评价指标,对风电场的风电机组进行选型分析,风电场最终机组选为 类风机。
关键词:风电场;风力发电机组;选型中图分类号:TK 83 文献标识码:B 文章编号:1000 0860(2009)09 0057 03Type selection of w ind t urbine units for w i n d far mL Peng yuan,DENG Zh i yong(Y angtze N e w Energ ies D eve l op m ent Co ,L t d ,Shangha i 200065,Ch i na)Abstrac t :The type se l ec tion o fw i nd t urb i ne i s related to not on l y the constructi on cost o fw i nd far m,but also t he operati ng cost and po w er output when putting i nto operation ,as w ell as t he fi na l pow er purchase price ,therefore ,the type se l ec tion of w ind tur b i ne is ve ry i m portant in the process of the desi gn and constructi on o fw i nd far m W ith t he comb i nati on o fw i nd resources ,geo l og ical cond itions and the local pow er grid for C i x iW i nd Far m,the ana lysis on the t ype selecti on o f t he w i nd t urbi ne units f o r the w i nd far m are m ade based on the basic para m ete rs o f grade of t he turb i ne unit and i ntegrated w i th the econom i c pe rf o r m ance and the i ndexes o f t he sa fety assess m ent made w i th LEC m ethod ,and t hen t he turbine un i ts o f C l ass II are fi nall y se lected for the w i nd far mK ey word s :w i nd fa r m ;w ind turb i ne unit ;type se lecti on收稿日期:2009 05 31作者简介:吕鹏远(1970 ),湖北大冶人,高级工程师,硕士。
风力发电项目中的风电机组选型与布置
风力发电项目中的风电机组选型与布置风力发电作为一种清洁能源，越来越受到全球各国的重视和支持。
在风力发电项目中，风电机组的选型和布置是非常重要的环节。
本文将探讨在风力发电项目中，风电机组的选型与布置对项目性能及经济效益的影响。
一、风电机组选型风电机组选型是指根据风速条件、地形地貌以及项目需求等因素，选择合适的风电机组型号。
目前市场上的风力发电机组分为水平轴风力发电机组和垂直轴风力发电机组两种。
水平轴风力发电机组是目前应用最广泛的类型，其特点是叶轮与风向平行，通过叶轮旋转驱动发电机发电。
水平轴风力发电机组具有高效率、稳定性好等特点，适用于大部分地区的风力发电项目。
在选型时，应考虑到项目的发电需求、风速条件以及周边环境等因素，确保机组的发电量和可靠性。
垂直轴风力发电机组是一种相对较新的技术，其叶轮垂直于地面，可以接受多方向的风。
垂直轴风力发电机组具有抗风能力强、噪音较低等优点，适用于一些特殊地形和城市环境。
在选择时，需要考虑到项目的特殊要求以及机组的稳定性。
二、风电机组布置风电机组的布置是指将风电机组合理地布置在风力发电场中，以达到最优的发电效果。
合理的风电机组布置可以提高项目的发电效率、减少能源损耗，同时减少对周围环境的影响。
首先，布置风电机组需要考虑地形地貌。
在山区等复杂地形中，应根据地形起伏和山脉分布合理配置机组，以防止发电产能的损失。
同时，在平坦的海岸线等地区，可以采用紧凑布局，提高电力密度。
其次，需考虑风电机组间的间距。
机组间的间距太小，会造成彼此之间的影响，导致发电量下降；而间距太大，则会浪费土地资源，影响发电效率。
所以，在布置风电机组时，需要根据机组型号和风力资源等因素，科学合理地确定机组的间距。
此外，还需考虑风电机组与周围环境的影响。
风电机组的运转可能会产生噪音和电磁辐射，应尽量远离居民区和敏感设备，减少对周围环境的干扰。
同时，对于鸟类和其他动物的迁徙路径，也需要避开，以减少对生物多样性的影响。
风力发电机组类型选择
风力发电机组类型选择1.风力发电机组类型选择根据目前世界风力发电机组的发展状况了解到，目前各种机型风力发电机组均采用了上风向、水平轴、三叶片结构，该种类型的机组其技术成熟，可靠性较高，在世界各地得到了广泛的运用。
为适应各种风况条件，在机型方面又划分为中低风速区型、内陆型和高风速区型机组以及变桨、变速、变桨变速等不同类型，其单机容量范围从几十千瓦到数兆瓦，选择范围较大。
根据风电场的风能资源状况，地区属于m级风场，70米高度年平均风速7.2米/秒，适宜选择中低风速区型风电机组；根据推算的风场不同高度实测年历时风速资料，按不同风电机组功率曲线，对各类机组的理论发电量和理论利用小时数进行了初步估算，推荐选择叶轮直径较大的风电机组。
2.风力发电机组单机容量选择目前风电机组单机容量最大已可达到3兆瓦以上，如东特许权项目要求设备国产化率达到50% ,在与各设备供应商咨询了解后，初步确定4种可满足国产化率要求的风电机组，其单机容量分别为850千瓦、1000千瓦、1250千瓦和2000千瓦，在选定风场场址内进行排列布置。
根据初步布局结果和招标文件提供的资料，从风电机组布置角度，在如东风电场单机容量在600千瓦以上的机组均可实现理想布置。
其中选择较大机组容量时，机组布置更为灵活，占地面积小，配套工程（基础、塔架、输电电缆）少。
3.风力发电机组的对比选择经过初步选择，从多种侯选机型中初步选择出三种机型进行详细的技术指标比较，三种机型的主要参数的对比（仅列出四者之间的主要区别）见表6-l o表6-1 :侯选风力发电机组技术指标对比表名称WTG1 型WTG2 型WTG3 型WTG4额定功率（千瓦）850100012502000功率调节速变桨变定桨距变桨距变桨变速叶轮直径（米）5254.26680额定风速（米/ 秒）15151215停机风速（米/ 秒）25252525叶轮额定转速（转14. 6-15/2213. 9/20. 89-19/分）30.8运行温（℃）度范围-20〜+50-30〜+25-20〜+50-20-+50机舱重量（吨）23304461叶轮重量（吨）1016.519.834塔架高度（米）65656560塔架重量（吨）1068598100从上表中可以看出，WTG1与WTG3、WTG4型机组均采用变桨功率调节方式，在高风速区段，叶轮保持较高的效率，对风能资源的利用效率高，WTG4机组采用全变速运行,为目前较新发展的技术。
风力发电场建设中的风电机组选型与配置策略
风力发电场建设中的风电机组选型与配置策略第一章：引言随着环保意识的不断加强和气候变化的日益严峻，可再生能源的需求在全球范围内快速增长。
在所有可再生能源中，风能是最具发展潜力的能源之一，尤其是在海上风电领域。
风力发电是指将风能转化为电能的一种技术。
风电机组是风力发电的核心设备之一，它们负责将风能转化为机械能，并通过发电机将其转化为电能。
因此，在风力发电场的建设中，风电机组的选型和配置策略至关重要。
本文将从风力发电场建设的角度探讨风电机组的选型和配置策略。
第二章：风电机组选型在风电机组的选型中，需要考虑多方面的因素，如风场资源、设备成本、维护成本、发电能力和稳定性等。
2.1 风场资源风场的资源是决定风电机组选择的主要因素之一。
风场资源包括风速、风向、风向分布、气象状况和风功率密度等。
在选型时需要根据风场资源的实际情况进行评估和分析，以确保风电机组能够在该场地中充分发挥其发电能力。
2.2 设备成本设备成本是风电机组选择的另一个主要因素。
不同品牌和型号的风电机组价格相差很大，因此，在选择风机时需要根据投资可行性和预算的限制进行评估和决策。
2.3 维护成本维护成本包括维护、保养和更换故障零件等费用。
这些费用是长期的，需要对整个风电机组的运行寿命进行评估。
因此，在选型时需要考虑供应商的信誉和服务质量等因素，以确保长期可靠的运行和维修保障。
2.4 发电能力和稳定性风电机组的发电能力和稳定性是选择的主要考虑因素。
在选择风电机组时，需要根据风电机组的额定功率和风速特性曲线进行评估。
低速风区和高速风区适用的风电机组类型不同，因此需要根据实际情况进行选择。
第三章：风电机组配置策略风电场的配置策略是指风电机组在不同区域的布局和数量分布。
一个良好的配置策略可以最大化风能的利用，并提高整个风电场的发电效率。
3.1 配置密度配置密度是指每平方公里的风电机组数量。
在风电场建设中，应根据不同地形和风力资源密度，合理确定风电机组的配置密度。
风力发电场风机型号选择与布局优化
风力发电场风机型号选择与布局优化风力发电已成为可再生能源领域的一项重要技术。
随着技术的发展和成本的降低，越来越多的国家和地区开始投资建设风力发电场，以减少对化石燃料的依赖，降低温室气体排放。
在风力发电场中，风机型号选择和布局优化是关键的环节，它直接影响到风力发电的效益和可持续发展。
本文将就风力发电场风机型号选择与布局优化展开深入探讨。
1. 风机型号选择风机型号选择是风力发电场设计的首要问题。
根据实际情况选择合适的风机型号，可以最大限度地提高风力发电场的发电能力和效益。
在选择风机型号时，需要考虑以下几个因素：（1）风速特性：不同的地区和海拔高度具有不同的风速特性。
一般来说，风力发电机的额定风速应与所在地区的平均风速相匹配，这样可以在风速较高的时候提供更大的输出功率。
（2）风机容量：风机容量是指风机的额定发电能力。
在选择风机型号时，需要根据风力资源和发电需求来确定风机容量。
一般来说，风力发电场的风机容量应适当留有余量，以应对不同风速条件下的变化。
（3）可靠性和维护成本：风机的可靠性和维护成本直接影响到风力发电场的经济效益。
选择可靠性高且维护成本低的风机型号，可以降低维护费用和停机时间，提高风力发电场的可持续发展能力。
2. 布局优化风机布局的优化可以提高整个风力发电场的发电能力和效益。
在进行布局优化时，需要考虑以下几个因素：（1）地理条件：不同地理条件对风机的影响不同。
在进行布局优化时，需要考虑地形起伏、阻挡物等因素，选择合适的布局方案。
一般来说，风力发电场的风机应尽可能远离山脉和建筑物，以避免阻挡风力。
（2）布局密度：风机的布局密度直接影响到风力发电场的发电能力。
一般来说，风机的布局密度越高，风力发电场的发电能力越大。
但是，过高的布局密度可能会造成风机之间的相互遮挡，降低发电效益。
因此，在进行布局优化时，需要在发电能力和布局密度之间进行权衡。
（3）并网方式：并网方式是指将风力发电场的发电能力与电力系统相连接的方式。
风力发电机组选型
华锐SL1500风机功率曲线
华锐SL1500风机主要技术参数
机 型：变桨距、上风向、三叶片
额定功率：1500kW 风轮直径：77m 轮毂中心高：65m 切入风速：3.0m/s 额定风速：11.5m/s 切出风速：20m/s 最大抗风：52.5m/s
控制系统：计算机控制，可远程监控
工作寿命：≥20年
初选机型特征参数
叶片数：3片
额定功率：850KW、1500KW、2000KW 风轮直径：52-77m 切入风速：3-4m/s 切出风速：20-25m/s 额定风速：11-16m/s 安全风速：50.1-70m/s
61. 565m Φ52 -77m
轮毂高度：61.5-65m
机型选择方法
6.根据该场区风能资源特点，按照行距9D、列距5D的 原则分别布置不同类型的风电机组，按风机厂提供的 标准状态下的（即空气密度1.225kg/m3状况下）功率 曲线采用WAsP9.0软件分别计算各风电机组理论发电 量。并参照市场大致价格，对初选的机组分别进行投 资估算和财务分析。
实际上网电量计算
综合折减系数=空气密度折减系数×（1-尾流折减
系数）×（1-湍流 折减系数） ×（1-叶片污染折
减系数）× (1-场用电及线损率）×风电机组可利 用率 实际产量=理论产量×综合折减系数
实际上网电量计算 推荐方案SL1500发电量成果表
项目 机型 单机容量（kW） 本期工程机组台数（台） 风机高度（m） 华锐SL1500 1500 33 65
Ti: 风速¡出现的频率 1年共计8760小时
理论产量的修正
理论产量是理想条件下的产量,计算实际产量时需对理论产
量进行修正
修正时考虑的因素： 1.风机排布的尾流影响；
风电机组选型与布置
1.5风电机组布置推荐方案
对优选的机型进行进一步优化布置，考虑整体规划 的影响，以获得较大发电量和最优经济效益为原则， 既要保证风机间距以减小尾流损失又要考虑风机的 相对集中布置以减少集电线路及道路的投资；不仅 考虑每个机位最优，而且考虑各风机之间的相互影 响与风机长期稳定运行的安全性，从而保证整个风 电场的发电量最大，效益最好。
1.2不同机型发电量估算
1.2.8 气候影响停机
根据风电场区域冬季低温气温天数、风力发电机组 适应的温度范围等情况，当风场的气温超出它的适 应范围，风机将不再发电。低温环境下，风机的运 行效率有所下降，且风机停机再启动需要温度回升 区间。另外当气温下降到-10℃时风机的润滑系统也 将会受到影响，0℃以下叶片表面结冰也会影响风机 翼型的气动性能，使发电量降低。一般北方寒冷地 区风电场低温气候影响折减按95%左右考虑。
风电机组选型要考虑的几个因素
一、风轮输出功率控制方式
风轮输出功率控制方式分为失速调节和变桨距调节两种。两种控制方式各有 利弊，各自适应不同的运行环境和运行要求。变速变桨距机型比定速定桨距 机型更具优越性，它不仅能在低风速时能够根据风速变化，在运行中保持最 佳叶尖速比以获得最大风能；也能在高风速时根据风轮转速的变化，储存或 释放部分能量，提高传动系统的柔性，使功率输出更加平稳。从目前市场情 况看，采用变桨距调节方式的风电机组居多。
功率 kW 2500
WTG1000
WTG1500B
WTG1500A
WTG1500C
WTG2000
2000
1500
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水利水电技术 第40卷 2009年第9期风电场建设中的风力发电机组选型吕鹏远,邓志勇(长江新能源开发有限公司,上海 200065)摘 要:风力发电机组的选型不仅关乎到风电场建设造价,还影响投产后的发电量和运营成本,以及最终的上网电价,因此在风力发电场设计和建设中,风力发电机组的选型就显得很重要。
文中结合慈溪风力发电场风力资源、地质情况和当地电网情况,依据风力发电机组等级等基本参数,综合经济性和LEC 安全性评价指标,对风电场的风电机组进行选型分析,风电场最终机组选为Ⅱ类风机。
关键词:风电场;风力发电机组;选型中图分类号:TK83 文献标识码:B 文章编号:100020860(2009)0920057203Type selecti on of w i n d turb i n e un its for w i n d far mL ΒPeng 2yuan ,DE NG Zhi 2yong(Yangtze Ne w Energies Devel opment Co 1,L td 1,Shanghai 200065,China )Abstract:The type selecti on of wind turbine is related t o not only the constructi on cost of wind far m,but als o the operating cost and power out put when putting int o operati on,as well as the final power purchase p rice,theref ore,the type selecti on of wind tur 2bine is very i m portant in the p r ocess of the design and constructi on of wind far m 1W ith the combinati on of wind res ources,geol og 2ical conditi ons and the l ocal power grid f or CixiW ind Far m,the analysis on the type selecti on of the wind turbine units for the wind far m are made based on the basic para meters of grade of the turbine unit and integrated with the econom ic perfor mance and the indexes of the safety assess ment made with LEC method,and then the turbine units of Class II 1are finally selected for the wind far m 1Key words:wind far m;wind turbine unit;type selecti on收稿日期:2009205231作者简介:吕鹏远(1970—),湖北大冶人,高级工程师,硕士。
风能作为一种可再生的清洁能源,以其储量大、分布广泛、没有污染等优势,受到世界各国越来越多的重视。
风力发电是风能利用的主要形式,是目前可再生能源中技术最成熟、最具有规模化开发条件和商业化发展前景的发电方式。
一般陆上风力发电场建设的60%～70%投资都用在风机设备上,而现在国内的风机关键设备主要依靠进口,对外依赖性强,造成风力发电本身建设投资过高,影响投资者的积极性[1～3]。
因此,在风电场建设中风机设备选型最为关键,它既要考虑到风机设备运行的可靠性,同时又要考虑到风机设备运行的安全性,尤其要考虑风机设备运行的经济性。
本文结合慈溪风力发电场风能资源、地质和电网情况,依据风力发电机组等级参数,综合经济性和LEC 安全性评价指标,对风电场的风电机组进行选型。
1 风电场工程概况浙江省慈溪风电场位于慈溪市北部附海镇东海潮间地带沿海滩涂,杭州湾跨海大桥下游南岸,距慈溪市区约18k m ,交通和接入系统条件较好。
整个风电场的地貌以渔塘为主,地面高程一般013～2120m ,呈东西走向,分3个区域共布置33台风机机组。
风电场采用3排平行排列的布置方式,各机组行间距约560～600m ,列间距约650m 。
吕鹏远,等∥风电场建设中的风力发电机组选型111 气象资料分析慈溪市地处北亚热带南缘,属季风气候区。
风力发电机组选型的气象资料采用慈溪市气象站观测资料,1971～2004年多年平均风速为211m/s,年内各月平均风速较均匀,春季及台风期风速较大,3月和8月为大风月,风能资源全年分布比较平均。
112 现场测风资料分析(1)代表年平均风速。
2004年6月慈溪市分别在徐家浦和四灶浦设立了2座测风塔,塔高均为40m。
2005年5月30日又在徐家浦设立了70m测风塔,根据现场测风资料按照风切变指数推算出轮毂高度的风速数据,并整理得到徐家浦测风塔以2005年6月～2006年5月为代表年的年平均风速,如表1所列。
表1 70m测风塔所测年平均风速m/s 月份6月7月8月9月10月11月12月1月2月3月4月5月月均风速613618710717617612710615615616617617年均风速6172(2)最大风速。
根据慈溪气象站10m高度的多年观测资料,其年平均风速为217m/s,极大风速(3s平均)为3119m/s。
根据气象站与风电场极大风速的相关分析,风电场70m处50年一遇最大风速(10m in平均)为4017m/s。
113 地质条件(1)地震烈度。
风场地震动峰值加速度0105g,相应地震基本烈度6度。
(2)场区地质条件评价。
场区上部1～3m土层为淤泥,工程性能差,属高压缩性土层;该层以下为砂质粉土—粘土粉土—粉砂类土,工程性能稍好,总体属中软—软弱场地土,建筑场地类别为Ⅲ类,风机基础采用桩基。
场区20m 深范围内分布的砂质粉土,属不液化土层,可不考虑场地地震液化问题。
114 当地电网慈溪市220k V水云变电所一期主变规模2×180MV・A,预留有110kV间隔,距风电场直线距离约15km。
慈溪风电场装机容量4915MW,可以按一回110k V架空输电线路接入水云变。
风电场与电网匹配,电网容量足够。
2 选型方案分析风电场位于沿海滩涂地区,根据现场风能资源、地形、地质、电网等条件,结合目前国内风电机组的制造水平,本项目较适合安装1500k W风电机组。
根据I EC61400-1,以场区内风速水平为划分标准,风电机组分为Ⅰ～Ⅳ共4个等级,如表2所列。
表2 风力发电机组等级基本参数风力发电机组等级正常安全等级特殊安全等级ⅠⅡⅢⅣSV ref/m・s-1504215371530V E/m・s-1705915521542V ave/m・s-1108157156AI15(-)0118011801180118A(-)2222BI15(-)0116011601160116a(-)3333依据现场测风数据,本项目平均风速6172m/s,对照表2可以选Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类风机;依据最大风速,本项目50年一遇最大风速4017m/s,对照表2基本可以选Ⅰ类、Ⅱ类风机。
根据安全性原则,初步选定Ⅰ类或Ⅱ类风机。
211 初步选型方案经济性评价以某厂生产的Ⅰ类、Ⅱ类风机为例进行经济性分析,其机组性能参数如表3所列。
表3 风电机组特性参数m/s 项 目Ⅰ类Ⅱ类切入风速44额定功率风速131118切出风速2518(1)切入风速经济性比较。
两类风机的切入风速相同,机组发电量相同,可以认为就切入风速来说Ⅰ类和Ⅱ类风机的经济性相同。
(2)切出风速经济性比较。
查对代表年风速记录,代表年中小时平均风速超过18m/s的时间只有2005年8月5日、6日;2005年12月4日、21日。
代表年中小时平均风速超过18m/s测风记录如图1所示。
从图1可以看出,代表年中Ⅰ类风机切出风速累计时间为0h;Ⅱ类风机切出风速累计时间为29h。
在全年中切出风速对发电量的影响很小,几乎可以认为就切出风速来说Ⅰ类和Ⅱ类风机的经济性相同。
(3)额定功率风速经济性比较。
采用代表年小时平均风速中达到额定风速的小时数进行比较,按照每月进行统计,统计如表4所列。
吕鹏远,等∥风电场建设中的风力发电机组选型图1 年中小时平均风速超过18m /s 的风速分布表4 额定风速小时数统计h年-月2005-062005-072005-082005-092005-102005-112005-122006-012006-022006-032006-042006-05Ⅰ类4373618261453197143230Ⅱ类197279764932805333626773从表4中可以统计出代表年中Ⅰ类风机小时平均风速达到及超过额定风速时间为290h;代表年中Ⅱ类风机小时平均风速达到或超过额定风速时间为695h,减去表4中切出风速时间29h,则可以满发时间为666h 。
Ⅱ类风机满发的时间比Ⅰ类风机多很多,经济效益Ⅱ类风机比Ⅰ类风机好。
通过切入风速、切出风速和额定风速经济性比较,认为Ⅱ类风机经济性好。
212 选型方案安全性评价本文采用作业条件危险性评价法(LEC 法)进行评价,该法是将一个危险源按照发生事故的可能性(L )、暴露于危险环境的频繁程度(E )、发生事故产生的后果(C )3个指标进行测评,按照数学模型D =L×E ×C 确定危险等级,然后进行风险控制策划[4]。
对于Ⅰ类风机,可以承受的最大风速是50m /s,慈溪50年一遇最大风速是4017m /s,因此取L =012(事故发生地可能性为极不可能);取E =015;取C =100;则D =10,为1级风险。
对于Ⅱ类风机,可以承受的最大风速是4215m /s,慈溪50年一遇最大风速是4017m /s,因此取L =1(事故发生地可能性为可能性小,完全意外);取E =015;取C =100;则D =50,为2级风险。
通过安全性评价,Ⅰ类风机稍有风险,可以接受;Ⅱ类风机为一般风险,需要注意。
3 结 论根据以上经济性和安全性评价,慈溪风电场115MW 风力发电机组选Ⅱ类风机,经济性好,属于一般风险。
按照风险控制策划中消除风险、降低风险和个人防护的原则,在设备采购时与设计单位协商尽可能降低风险;在设备运行过程中加强台风预警制度,在接到11级及以上台风预报时运行人员应做好相关设备及人员防护措施。