风电机组选型与布置参考资料
海上风电项目的风电机组选型与布置设计
海上风电项目的风电机组选型与布置设计近年来，随着对可再生能源的需求不断增长，海上风电项目的规模和数量也在迅速增加。
海上风电项目的风电机组选型与布置设计至关重要，它直接影响到项目的效益和可持续发展。
在海上风电项目的风电机组选型方面，需考虑以下因素：首先，根据项目的规模和预期发电量，选择合适的风机容量。
一般来说，海上风电场的风机容量较大，能够更好地适应海上风力资源的特点。
同时，还需考虑风机的可靠性和维护成本，选择具有良好口碑的风机供应商。
其次，需考虑风机的类型和技术特点。
常见的风机类型包括水平轴风机和垂直轴风机，每种类型都有其优缺点。
水平轴风机具有更高的效率和可靠性，适用于大规模海上风电场。
而垂直轴风机则更适合小型项目或特殊场景，如近海风机组。
此外，还需考虑风机的切入风速和额定风速。
切入风速是指风机开始转动的最低风速，额定风速是指风机达到最佳发电效率的风速。
根据海上风力资源的特点，选择合适的切入风速和额定风速，能够最大程度地提高风电机组的发电能力。
在海上风电项目的风电机组布置设计方面，需考虑以下因素：首先，需根据海上风电场的实际情况，确定风电机组的布置密度。
通常情况下，海上风电机组的布置较为密集，以最大限度地利用海上空间资源。
但同时需考虑机组之间的安全距离，以避免相互干扰和影响。
其次，需考虑风电机组与电网的连接方式和布置。
海上风电机组一般通过海底电缆将电力输送至陆地，并接入电网。
因此，需合理规划电缆布置方案，保证电力输送的可靠性和效率。
此外，还需考虑海上风电场的海洋环境因素。
海上风电机组面临海浪、潮汐、风暴等自然环境的冲击。
因此，在风电机组的设计和布置中，需采取相应的防护措施，如提高风机的抗风能力和加强基础的稳固性。
最后，需合理安排风电机组的运维通道和设施。
海上风电机组的维护和检修需通过船舶或直升机等交通工具进行，因此，在布置设计中，需考虑到运维通道的便利性和安全性。
同时，还需建设相应的设施，如维修平台和物资储备区，为风电机组的日常维护提供便利条件。
风电操作技术培训风电机组布置与选型
风电操作技术培训风电机组布置与选型风电操作技术培训：风电机组布置与选型风力发电作为清洁能源的代表，已经在全球范围内得到广泛应用。
风电机组的布置与选型是风电操作技术培训中的重要内容。
本文将从风电机组布置的原则和风电机组选型的关键因素两个方面进行阐述。
一、风电机组布置的原则风电机组布置是指在一个特定的风能资源区内，按照一定的要求将风电机组合理地布置在地面或海上的空间中。
风电机组布置的原则如下：1.最大化利用风能资源：风能资源的分布在地球上是不均匀的，根据不同地区的风能资源状况，需要合理选择布置风电机组的位置。
一般来说，应优先选择风速较高、舒适性较低的地区进行布置。
2.保证风电机组的安全运行：风电机组的布置需要考虑到周围环境的因素，如地形、地貌、居民区、交通道路等。
应避免风电机组之间的互相遮挡，以免影响机组的发电效率。
同时，也要防止机组和人员安全的风险。
3.便于运维与维修：布置合理的风电机组应便于后期的运维与维修。
应尽量减少机组之间的距离，方便工作人员的操作和维修。
二、风电机组选型的关键因素风电机组选型是指根据风能资源的特点和发电需求，选择适合的风电机组产品。
风电机组选型的关键因素包括：1.额定功率：风电机组的额定功率是影响发电量的重要因素。
根据实际的发电需求和风能资源的情况，选择合适的风电机组额定功率。
2.切入风速和切出风速：风电机组的切入风速和切出风速是指机组开始和停止发电的风速范围。
根据风能资源的平均风速以及机组的性能指标，选择适合的切入风速和切出风速，以最大限度地利用风能资源。
3.机组传动方式：风电机组传动方式分为直接驱动和间接驱动两种。
直接驱动是指通过风力直接驱动发电机发电，具有结构简单、无需传动系统维护等优点；间接驱动是指通过风力驱动功率-转速-转矩转换系统，再由发电机发电。
根据实际需求和可行性，选择适合的驱动方式。
4.发电机类型：风电机组中的发电机类型有同步发电机和异步发电机两种。
同步发电机可以通过控制转速和变桨角度来实现对有功功率的控制；异步发电机需要通过电网侧的变频设备来实现对有功功率的控制。
风电机组选型与布置
1.2不同机型发电量估算
• 1.2.1 年理论发电量及单机尾流的计算 • 根据各机型单一机组的布置方案，利用软件，计 算各种风机的年净发电量（尾流折减后），并计 算风力发电机组的尾流损失。
1.2不同机型发电量估算
• 1.2.2 空气密度修正系数 • 由于风功率密度与空气密度成正比，在相同的风速条件 下，空气密度不同则风电机组出力不一样，风电场年上 网电量估算应进行空气密度修正。因此需要对软件在标 准空气密度条件下计算得到的发电量进行修正。原理上 可根据风功率密度与空气密度成正比的特点，将标准空 气密度对应下的功率曲线估算的结果乘以空气密度修正 系数进行空气密度修正。当实测空气密度偏离标准空气 密度较大时，按正比关系进行修正的误差较大。 • 根据风电场具体风资源情况，结合各机型的功率曲线， 计算不同机型在对应轮毂高度处能达到额定功率前的理 论发电量所占比例，仅对风机满发前的发电量按照空气 密度正比关系修正进行折减。
2、风力发电机组布置
问题一 为什么要进行合理的风力发电机组排布
？
问题二 风电场风资源评估结果及初步选定的风机型号？
风力发电机组布置
重点难点
一
风力发电机组布置的指导原则
二
风力发电机组布置方案的确定
风电机组布置基本原则
1
根据风向和风能玫瑰图， 使风机间距满足发电量 较大，尾流影响较小为 原则。
2
风电机的布置应根据地 形条件，充分利用风电 场的土地和地形，恰当 选择机组之间的行距和 列距，尽量减少尾流影 响，并结合当地的交通 运输和安装条件选择机 位。
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。
风力发电机组选型、布置及风电场发电量估算(切吉二期)
风力发电机组选型、布置及风电场发电量估算(切吉二期)7 风电机组选型、布置及风电场发电量估算7 风电机组选型、布置及风电场发电量估算7.1 风力发电机组选型在风电场的建设中，风力发电机组的选择受到风电场自然环境、交通运输、吊装等条件制约。
在技术先进、运行可靠、满足国产化的前提下，应根据风电场风况特征和风电机组的参数，计算风电场的年发电量，选择综合指标最佳的风力发电机组。
7.1.1 建设条件切吉风电场二期工程场址海拔高度在3150m～3260m之间，属高海拔地区，空气稀薄，多年平均空气密度为0.885kg/m3，应选择适合高海拔地区的风机；该风电场场址地处柴达木盆地东北边缘，地貌类型以山前倾斜平原的戈壁滩为主，地形平坦，地势开阔，便于风机安装；场址北距青藏公路（109国道）3.2km，交通便利，施工条件较好，可通过简易道路运输大型设备。
根据0622#测风塔 2006.11.1～2008.10.31 测风数据计算得到风电场场址80m高度风功率密度分布如图7.1所示。
图中用颜色深浅表示风能指标高低，颜色越深风能指标越好，颜色越浅风能指标越差。
由图7.1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0622#测风塔风能资源计算结果，本风电场主风向和主风能方向基本一致，以西西北（WNW）和西（W）风的风速、风能最大和频次最高。
80m高度风速频率主要集中在1.0 m/s～9.0m/s ,无破坏性风速，全年均可发电。
80m高度年平均风速为6.54m/s，年平均风功率密度为309.0W/m2，年有效风速（3.0m/s～20.0m/s）利用时数分别为6900h。
用WASP9.0程序进行曲线拟合计算，得到0622#测风塔80m高度年平均风速为6.65m/s,平均风功率密度为319W/m2；50m高度年平均风速为6.31m/s,平均风功率密度为275W/m2；30m高度年平均风速为6.03m/s,平均风功率密度为236W/m2；10m 高度年平均风速为5.27m/s,平均风功率密度为165W/m2。
海上风电可研-风电机组选型、布置及风电场发电量估算
海上风电可研-风电机组选型、布置及风电场发电量估算风电机组选型、布置及风电场发电量估算1、风电机组选型1．1根据风电机组的制造水平、技术成熟程度和价格、本地化程度、产品可靠性及运行维护的方便程度，综合考虑海上风电场的自然环境、风况特征、风电场运输和安装条件，并结合电网部门关于风电场接入电网有关技术条件，确定比选机型的范围。
1.2机型选择包括以下内容：（1）比较特征参数、结构特点、塔架型式、功率曲线和控制方式；（2）根据充分利用风电场海域和减小风电机组间相互影响的原则，对各机型方案进行初步布置，计算各风电机组年发电量；（3）初步估算各机型方案风电机组及相关配套投资、运行费用；（4）通过技术经济比较提出推荐机型。
2、风电机组布置2．1根据风电场风能资源分布情况及风电场海底地形、管线、航道、锚地、施工及其他限制条件，兼顾单机发电量和风电机组间的相互影响，拟定若干个风电机组布置方案，结合集电线路的布置方式对风电机组布置进行优化。
2.2按照风电机组间的相互影响和发电量等方面对各风电机组布置方案进行比较，选定风电机组推荐布置方案，并绘制出风电机组布置图。
2.3根据现场测风资料，结合推荐机型和推荐布置方式，对备选的轮毂高度进行技术经济比较，提出推荐的轮毂高度。
3风电场年上网电量计算3.1利用风能资源评估专业软件，结合风电场风况特征和现场空气密度对应的风电机组功率曲线，计算各风电机组的年发电量。
3.2利用风能资源评估专业软件评估风电机组尾流影响，并估算风电场年发电量尾流影响折减系数。
3.3提出风电机组可利用率、风电机组功率曲线保证率及叶片污染折减系数。
3.4根据风电场现场气象数据，估算气候条件对发电量的影响，提出风电场年发电量气候折减系数。
3.5根据风电场风向分布和湍流强度水平，提出控制和湍流折减系数。
3.6计算变压器及场内集电线路损耗，风电场自用电量等，提出损耗系数。
3.7根据天气、交通等因素对风电场运行维护进出场的影响，提出维护受影响的发电量折减系数。
风能发电场的布局与风机选型优化
风能发电场的布局与风机选型优化风能作为一种清洁可再生的能源，受到越来越多国家和地区的关注和重视。
风能发电场的布局和风机选型优化是确保风能发电场高效运行的重要因素。
首先，风能发电场的布局是风能发电项目的基础。
合理的布局设计能够最大限度地利用风场资源，提高发电效率。
一般来说，风能发电场的布局需要考虑以下几个因素：1. 地理条件：选择地形开阔、风力资源丰富的地区建设风能发电场，比如海岸地区、山脉附近等。
地理条件的选择可以最大程度上保证风能发电场的出力稳定。
2. 空间布局：根据风场资源的分布情况，选择合适的风机布局方式。
一般有单排、双排、多排等布局方式。
合理的布局方式可以最大程度地减少风机之间的相互干扰，提高发电效率。
3. 环境影响：布局时需要考虑到对周边环境的影响，如风机噪音、对鸟类迁徙的影响等。
合理的布局可以最大程度地减少这些影响，确保风能发电场与周边环境的协调发展。
其次，风机选型优化是提高风能发电场效率的关键。
不同类型的风机具有不同的风速启动、发电效率等特点，因此在选择风机时需要综合考虑以下几个因素：1. 风场资源：根据风场资源的特点选择合适的风机类型。
一般而言，低风速区域适合选择启动风速低的风机，而高风速区域则适合选择大功率风机。
2. 经济性：综合考虑风机的价格、运营成本等因素，选择经济效益最大化的风机。
可能需要进行经济效益分析，包括投资回收期、每年的发电量等指标。
3. 可靠性和维护性：考虑风机的可靠性和维护性，选择质量可靠、维护方便的风机。
这样可以降低风机故障率，提高风能发电场的发电可靠性和维护效率。
总的来说，风能发电场的布局和风机选型优化是确保风能发电场高效运行的重要因素。
合理的布局设计和风机的选择能够最大限度地利用风场资源，提高风能发电场的发电效率，为可再生能源的发展做出贡献。
同时，还需要注意对周边环境的影响，以实现风能发电与环境的和谐共生。
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。
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1.1风力发电机组选型
• 1.1.2 机型范围初选 • 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
风力机等级的基本参数
1.1风力发电机组选型
• 1.1.2 机型范围初选
• 国内外风电场工程的经验表明，在现有的技术条件下，对于一个 已知场区的风电场，单机容量选择在某个确定的范围内，项目的 经济性会相对较高。在进行单机容量选择时，首先应确定一个适 合于本项目的容量范围，然后在该范围内选择一种技术成熟、市 场业绩良好并且经济性较高的机型。
1.1风力发电机组选型
• 1.1.2 机型范围初选
• 根据风电场址的地形、地质特点、风资源分布情况，以及风力发 电机组技术成熟、先进、可靠等要求，选择多种适合的机型，按 单一机型方案进行风力发电机组的优化布置。
1.1风力发电机组选型
• 1.1.3 风电机组总体布置
• 布置机位时需要考虑地形地貌、主导风向与主导 风能方向、地面障碍物等影响因素。具体布置时 因地制宜，根据风电场地形条件、建设规模、风 力发电机组的型号及装机的台数进行优化布置， 实现在有限的场区范围内达到最大的上网发电量 和最低成本的目标。
算各种风机的年净发电量（尾流折减后），并计 算风力发电机组的尾流损失。
1.2不同机型发电量估算
• 1.2.2 空气密度修正系数
• 由于风功率密度与空气密度成正比，在相同的风速条件 下，空气密度不同则风电机组出力不一样，风电场年上 网电量估算应进行空气密度修正。因此需要对软件在标 准空气密度条件下计算得到的发电量进行修正。原理上 可根据风功率密度与空气密度成正比的特点，将标准空 气密度对应下的功率曲线估算的结果乘以空气密度修正 系数进行空气密度修正。当实测空气密度偏离标准空气 密度较大时，按正比关系进行修正的误差较大。
1.1风力发电机组选型
• 1.1.2 机型范围初选
• 风电机组选型要考虑的几个因素
• 三、发电机的类型
• 发电机的类型包括异步发电机、双馈感应型发电机和多极永磁同步电 机。风力发电机大多采用普通的异步发电机，正常运行中在发出有功 功率的同时，需要从电力系统吸收一定的无功功率才能正常运行(机端 的电容补偿只能减少从电力系统吸收无功功率的数量)，双馈感应型风 力发电机的功率因数(COSφ)可以在+0.95～-0.95之间变化，也就是说 可以根据电网的需要发出或者吸收无功功率，改善当地电网的电压质 量，提高电力系统的稳定水平。
• 四、风力发电机组的传动方式
• 风力发电机的传动方式包括齿轮传动方式与无齿轮箱直驱方式。目前， 风力发电机大多采用齿轮传动，成本较低，但是降低了风电转换效率、 产生噪音，是造成机械故障的主要原因，而且为了减少机械磨损需要 润滑清洗等定期维护。采用无齿轮箱的直驱方式有效地提高了系统的 效率以及运行可靠性，但同时也提高了电机的设计成本。
• 在软件优化的基础上手工调整风机位置，调整风 机与防护林、村庄、线缆等地物之间的距离，考 虑风机的相对集中布置，同时将尾流效应控制在 合理范围内，以充分利用土地资源与风资源，减 少集电线路长度，方便运输安装。1.1Fra bibliotek力发电机组选型
• 1.1.4 轮毂高度优化 • 计算各机型不同轮毂安装高度下的发电量，随着轮毂高度增加，
• 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。
• 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。
• 根据风电场65～85m轮毂高度处50年一遇最大风 速，风电场风机轮毂高度处15m/s风速区间的湍 流强度，判定风电场工程可以选择的风力发电机 组类别。
1.1风力发电机组选型
1.1.2 机型范围初选
1、满足场址的气候条件。在GB 18451.1－2001 idt IEC 61400-1： 1999《风力发电机组 安全要求》中，根据轮毂高度的年平均风 速、50年一遇10分钟平均最大风速 、湍流强度等将风电机组分 为4个等级，同时还有一个特殊设计的S级。应根据场址的风况选 择安全等级的级别。此外还应根据气温范围确定选用标准型或低 温型机组。沿海和海岛地区，需注意是否对防腐和绝缘性能提出 特殊要求。
发电量增加的同时风机与塔架的运输与安装难度增大，塔筒与基 础加固引起的基本投资增加。结合各风机厂家现在的生产情况、 技术成熟程度和装机运行安全可靠性等因素对不同机型不同轮毂 高度的发电量与经济性进行综合比较，推荐比选的几种机型的轮 毂安装高度 。
1.2不同机型发电量估算
• 1.2.1 年理论发电量及单机尾流的计算 • 根据各机型单一机组的布置方案，利用软件，计
• 二、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。恒速运行的风电机组的好处 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。
• 变速运行的风电机组一般采用双馈异步发电机或多极永磁同步发电机。变速 运行方式通过控制发电机的转速，能使风力机的叶尖速比接近最佳，从而最 大限度的利用风能，提高风力发电机组的运行效率。
风电场建设之风力机组选型与布置
1.1风力发电机组选型
• 1.1.1 风能资源分析
• 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》（GB-T187102002）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。