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風電機組選型、布置和發(fā)電量估算

2016-08-29 來源:新能源產(chǎn)業(yè)研究 瀏覽數(shù):1230

準確、可靠的風電場風資源評估是風電場設計的前提和基礎。正確的機組選型是風電場設計的重點和關鍵,風電機組選擇的正確與否直接影響到風電場長期運行的安全性和經(jīng)濟效益。

  準確、可靠的風電場風資源評估是風電場設計的前提和基礎。正確的機組選型是風電場設計的重點和關鍵,風電機組選擇的正確與否直接影響到風電場長期運行的安全性和經(jīng)濟效益。
  
  一、機組選型
  
  風電場的機型選擇主要圍繞風電機組運行的安全性和經(jīng)濟性兩方面內容,綜合考慮。
  
  1.風電機組的安全性
  
  不同的風電場條件具有不同的風況、氣候因素等外部條件,因此風電機組根據(jù)不同的現(xiàn)場條件有不同的設計要求及相應的安全等級。表1是IEC61400-1(第三版)風電機組等級表。
  
   
  表1風電機組等級表
  
  上表中,所有參數(shù)值均是指輪轂高度處的參數(shù):
  
  Vref-參考風速(10min平均值);
  
  A-較高湍流強度等級;
  
  B-中等湍流強度等級;
  
  C-較低湍流強度等級;
  
  Iref-風速為15m/s時的湍流強度。
  
  50年一遇最大風速和湍流強度是機組選型的兩個最基本的指標,在風電場內的風電機組的位置確定后,根據(jù)相關標準,還需要對每臺風電機組的現(xiàn)場風況條件進行安全性評估,評估的風資源參數(shù)主要有:
  
  (1)各機位輪轂高度處的50年一遇最大風速(10min)和極大風速(3s);
  
  (2)各機位輪轂高度處的有效湍流強度(環(huán)境湍流強度與機位之間尾流產(chǎn)生湍流強度的疊加);
  
  (3)在0.2Vref~0.4Vref之間風速分布概率密度小于風電機組設計值;
  
  (4)入流角(入流氣流與水平面的夾角≤8°);
  
  (5)風切變系數(shù)0.05
  
  (6)在主風向的機位多于5排或垂直主風向的距離小于3D(D為風電機組葉輪直徑)時,會增加風電場的環(huán)境湍流強度,最終影響機位的有效湍流強度。
  
  2.風電機組的經(jīng)濟性
  
  機組的經(jīng)濟性主要是從風電場投資及其發(fā)電量兩方面綜合考慮。在風電場總裝機容量一定的條件下,從經(jīng)濟方面考慮,大型的,特別是兆瓦級以上風電機組的綜合成本更低一些。從技術角度來講,風力發(fā)電機組的發(fā)電機逐步從定速運行的感應發(fā)電機發(fā)展為風能利用率較高的變速運行的發(fā)電機;功率控制也逐漸由定槳距失速型,主動失速型發(fā)展到變槳距功率控制。在機型選擇時應根據(jù)條件優(yōu)先考慮具有成本低、技術先進、風能利用率高和應用廣泛的大型先進風電機組。
閱讀上文 >> 運輸方式對山區(qū)風電場道路建設投資的影響
閱讀下文 >> 淺析“狹管效應”及其在風電場中的利用

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