風(fēng)電機組選型、布置和發(fā)電量估算

　　準確、可靠的風(fēng)電場風(fēng)資源評估是風(fēng)電場設(shè)計的前提和基礎(chǔ)。正確的機組選型是風(fēng)電場設(shè)計的重點和關(guān)鍵，風(fēng)電機組選擇的正確與否直接影響到風(fēng)電場長期運行的安全性和經(jīng)濟效益。
　　
　　一、機組選型
　　
　　風(fēng)電場的機型選擇主要圍繞風(fēng)電機組運行的安全性和經(jīng)濟性兩方面內(nèi)容，綜合考慮。
　　
　　1.風(fēng)電機組的安全性
　　
　　不同的風(fēng)電場條件具有不同的風(fēng)況、氣候因素等外部條件，因此風(fēng)電機組根據(jù)不同的現(xiàn)場條件有不同的設(shè)計要求及相應(yīng)的安全等級。表1是IEC61400-1(第三版)風(fēng)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(fēng)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(fēng)速為15m/s時的湍流強度。
　　
　　50年一遇最大風(fēng)速和湍流強度是機組選型的兩個最基本的指標，在風(fēng)電場內(nèi)的風(fēng)電機組的位置確定后，根據(jù)相關(guān)標準，還需要對每臺風(fēng)電機組的現(xiàn)場風(fēng)況條件進行安全性評估，評估的風(fēng)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(fēng)速(10min)和極大風(fēng)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(fēng)速分布概率密度小于風(fēng)電機組設(shè)計值;
　　
　　(4)入流角(入流氣流與水平面的夾角≤8°);
　　
　　(5)風(fēng)切變系數(shù)0.05
　　
　　(6)在主風(fēng)向的機位多于5排或垂直主風(fēng)向的距離小于3D(D為風(fēng)電機組葉輪直徑)時，會增加風(fēng)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(fēng)電機組的經(jīng)濟性
　　
　　機組的經(jīng)濟性主要是從風(fēng)電場投資及其發(fā)電量兩方面綜合考慮。在風(fēng)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(fēng)電機組的綜合成本更低一些。從技術(shù)角度來講，風(fēng)力發(fā)電機組的發(fā)電機逐步從定速運行的感應(yīng)發(fā)電機發(fā)展為風(fēng)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(yīng)根據(jù)條件優(yōu)先考慮具有成本低、技術(shù)先進、風(fēng)能利用率高和應(yīng)用廣泛的大型先進風(fēng)電機組。