风电场课程设计任务书—1009
风力发电机组设计与制造课程设计报告

《风力发电机组设计与制造》课程设计报告院系:可再生能源学院班级:风能0902班姓名:陈建宏学号:04指导老师:田德、王永提交日期:一、设计任务书1、设计内容风电机组总体技术设计2、目的与任务主要目的:1)以大型水平轴风力机为研究对象,掌握系统的总体设计方法;2)熟悉相关的工程设计软件;3)掌握科研报告的撰写方法。
主要任务:每位同学独立完成风电机组总体技术设计,包括:1)确定风电机组的总体技术参数;2)关键零部件(齿轮箱、发电机和变流器)技术参数;3)计算关键零部件(叶片、风轮、主轴、连轴器和塔架等)载荷和技术参数;4)完成叶片设计任务;5)确定塔架的设计方案。
每人撰写一份课程设计报告。
3、主要内容每人选择功率范围在至6MW之间的风电机组进行设计。
1)原始参数:风力机的安装场地50米高度年平均风速为7.0m/s,60米高度年平均风速为7.3m/s,70米高度年平均风速为7.6 m/s,当地历史最大风速为48m/s,用户希望安装MW 至6MW之间的风力机。
采用63418翼型,63418翼型的升力系数、阻力系数数据如表1所示。
空气密度设定为1.225kg/m3。
2)设计内容(1)确定整机设计的技术参数。
设定几种风力机的C p曲线和C t曲线,风力机基本参数包括叶片数、风轮直径、额定风速、切入风速、切出风速、功率控制方式、传动系统、电气系统、制动系统形式和塔架高度等,根据标准确定风力机等级;(2)关键部件气动载荷的计算。
设定几种风轮的C p曲线和C t曲线,计算几种关键零部件的载荷(叶片载荷、风轮载荷、主轴载荷、连轴器载荷和塔架载荷等);根据载荷和功率确定所选定机型主要部件的技术参数(齿轮箱、发电机、变流器、连轴器、偏航和变桨距电机等)和型式。
以上内容建议用计算机编程实现,确定整机和各部件(系统)的主要技术参数。
(3)塔架根部截面应力计算。
计算暴风工况下风轮的气动推力,参考风电机组的整体设计参数,计算塔架根部截面的应力。
风电机组设计与制造课程设计最终版

课程设计(综合实验)报告( 2012 – 2013 年度第二学期)名称:《风力发电机组设计与制造》课程设计报告院系:可再生能源学院班级:风能xxxxx班学号:xxxxxxxxxxxx学生姓名:xxxxxx指导教师:田德、王永设计周数: 2成绩:日期:20xx年x月x日目录任务书 (5)一设计内容 (5)二目的与任务 (5)三主要内容 (5)四进度计划 (7)五设计(实验)成果要求 (7)六考核方式 (8)总体参数设计 (8)一额定功率 (8)二设计寿命 (8)三额定风速、切入风速、切除风速 (8)四重要几何尺寸 (8)1风轮直径和扫掠面积 (8)2轮毂高度 (8)五总质量 (9)六发电机额定转速和转速范围 (9)七叶片数B (9)八功率曲线和C T曲线 (9)1功率曲线 (9)2C T曲线 (10)九确定攻角Α,升力系数C L,叶尖速比Λ,风能利用系数C P (10)十风轮转速 (12)十一其他 (12)十二风电机组等级选取 (12)叶片气动优化设计 (13)一优化过程 (13)二叶片优化结果 (14)主要部件载荷计算 (14)一叶片载荷计算 (15)1作用在叶片上的离心力F C (15)2作用在叶片上的风压力F V (15)3作用在叶片上的气动力矩 (16)4作用在叶片上的陀螺力矩M K (16)二主轴载荷计算 (16)三塔架载荷计算 (17)1暴风工况风轮气动推力计算 (17)2塔架的强度设计(考虑塔架高度折减系数的强度计算) (18)主要部件功率 (20)一发电机 (20)二变流器 (21)三齿轮箱 (21)四联轴器 (21)五偏航 (22)风电机组布局 (22)设计总结 (32)参考文献 (25).25任务书一设计内容风电机组总体技术设计二目的与任务主要目的:1. 以大型水平轴风力机为研究对象,掌握系统的总体设计方法;2. 熟悉相关的工程设计软件;3. 掌握科研报告的撰写方法。
主要任务:每位同学独立完成风电机组总体技术设计,包括:1. 确定风电机组的总体技术参数;2. 关键零部件(齿轮箱、发电机和变流器)技术参数;3. 计算关键零部件(叶片、风轮、主轴、连轴器和塔架等)载荷和技术参数;4. 完成叶片设计任务;5. 确定塔架的设计方案。
风电场电气部分课程设计大纲

《风电场电气部分课程设计》教学大纲适用专业: 风能与动力工程专业先修课程:电工电子技术、电机学、风电场电气工程一、目的在《风电场电气工程》理论知识基础上,通过本课程设计让学生将所学理论知识应用于风电场电气工程实践,使学生在风电场电力系统方面的工程计算能力及分析和解决实际问题的能力能够得到训练和培养,为将来从事风电厂相关工作奠定良好的基础。
二、基本要求1.根据给定的风电场资料,全面地运用所学的电气工程知识,掌握风电场电气主接线、短路电流、主要一次设备的选型计算以及配电装置规划与设计等方面的方法。
2.绘制主要部件的结构图。
图面符合制图标准,尺寸标注正确。
3.编写设计说明书,应说明设计的指导思想,方案比较和确定的原则,最后选定方案的参数,包括设计所依据的资料和数据,主要的计算结果,所选定设备的型号和对设备布置的说明。
要求条理清晰,并附有必要的图表和曲线。
根据内容分章节叙述、标明题目、列出目录,完整无遗漏。
字体端正,版面整洁,语言精炼。
4.编写设计计算书,应写明各主要参数的计算过程,包括列出设备的工作条件,给定的参数、理论公式及详细的计算步骤与计算结果。
要求计算结果准确可靠。
三、实践内容与时间分配见表1。
四、实践条件与地点建议1. 实践基本条件要求(1)应有满足学生课程设计计算机绘图的计算机房;(2)应有CAD制图软件,版本不低于2004;(3)应有课程设计的专用教室,提供学生使用计算机的电源。
2. 实践地点建议建议安排专用设计教室,便于学生集中做课程设计,并有利于指导教师集中指导。
五、能力培养与素质提升1. 能力培养(1)使学生受到综合运用所学“风电场电气工程”知识解决实际问题的训练,进一步培养学生的独立工作能力,使学生开始从理论学习逐步过渡到实际工作中。
(2)培养学生将过去熟悉的定性分析、定量计算方法与工程估算、设计绘图等手段相结合,通过课程设计,培养学生理论联系实际的正确设计思想,训练学生比较系统地运用所学的理论和生产实践知识去分析、解决问题的能力,为将来从事水电厂运行、管理、试验、调整、改造和科研打好基础。
风力发电场课程设计报告

综合实验报告( 2013 -- 2014 年度第1学期)名称:《风力发电场》课程设计院系:可再生能源学院班级:风能1001班学号:1101540115学生姓名:孙莹指导教师:韩爽刘永前设计周数:2周成绩:提交日期:2014 年1月15 日一.课程设计目的与要求1.设计目的通过使用WAsP、WindFarmer等软件,掌握风电场风能资源评估、微观选址原理及方法。
2.设计任务使用W AsP软件进行风资源评估及发电量计算;选择3个区域划定边界,分别进行风资源评估与布机;在上述3个区域内,结合测风塔的选址原则,分别树立测风塔,并在测风塔所在地设置障碍物及粗糙度;使用W AsP软件进行风资源评估及发电量计算;生成风图谱报告,并手算一个扇区数据,与之对比;计算出选定区域的风速分布图及风功率分布图;计算出测风塔所在区域的风图谱;结合微观选址原则,在选定区域安装至少20台风电机组(自己生成功率曲线和推力曲线文件),计算发电量;使用WindFarmer软件进行优化布机;选择上述3个区域中的一个,使用WindFarmer软件进行优化布机,并计算发电量,与W AsP中的结果进行比较;3.设计要求掌握风资源评估和微观选址的基本原理和方法掌握上述软件的使用方法独立撰写设计报告二.实验内容1.插入风图谱,建立气象站;2.选择气象站,插入观测风气候,以及障碍组;如图:3.插入矢量地图并进行气象站定位;4.建立风机站并选择风机;(风机定位)(风资源)(所选机型)5.建立风场;Site description X-location[m]Y-location[m]Elev.[m]RIX[%]d.RIX[%]Height.[m]Speed[m/s]GrossAEP[GWh]Net AEP[GWh]Turbine site 00220389284625982139500507.45 2.966 2.894Turbine site 00320389434624112139900507.39 2.922 2.87Turbine site 00420387544624214140000507.39 2.917 2.886Turbine site 00520386544626440139900507.45 2.97 2.947Turbine site 00620389364627035139700507.46 2.976 2.905Turbine site 00720388414628514139900507.46 2.975 2.942Turbine site 00820389404627970139800507.46 2.976 2.914Turbine site 00920389334625013138200507.34 2.885 2.815Turbine site 010*******4627528139900507.46 2.975 2.92Turbine site 01120387444627868140000507.45 2.968 2.931Turbine site 01220386564627426140000507.45 2.963 2.947Turbine site 01320387494625081140000507.43 2.952 2.901Turbine site 01420388434625302139800507.44 2.96 2.892Turbine site 01520387514626780139900507.46 2.97 2.924Turbine site 01620386524625540140000507.44 2.959 2.94Turbine site 01720389464629007139900507.47 2.981 2.947Turbine site 01820386424624571140000507.41 2.934 2.927Turbine site 01920388554626508139800507.46 2.972 2.909Turbine site 020*******4624333139900507.41 2.934 2.88风电场1风电场2风电场3风电场1风电场2风电场3 6.选择栅格(坐标转换)7.风资源风电场1 风电场2风电场38.年发电量三.三个风电场布局,尾流影响及年发电量的对比:风电场1:所选机型 Bonus 1MWAEP尾流损失风功率密度风电场2:所选机型Vestas 1650kwAEP风功率密度风电场3:所选机型 Vestas 1500KWAEP尾流损失风功率密度四.扇区手动计算(选择第三扇区:33.75°-56.25°)vi pi xi yi p0.5-1.5 0.031055901 0 -3.456233744 0.0190217391.5-2.5 0.093167702 0.693147181 -2.324853777 0.3043478262.5-3.5 0.183229814 1.098612289 -1.597521627 1.4894021743.5-4.5 0.313664596 1.386294361 -0.977132515.1130434784.5-5.5 0.51863354 1.609437912 -0.313168881 15.692934785.5-6.5 0.680124224 1.791759469 0.130872599 21.365217396.5-7.5 0.810559006 1.945910149 0.509030623 27.402717397.5-8.5 0.881987578 2.079441542 0.759386779 22.48.5-9.5 0.940993789 2.197224577 1.040316487 26.347010879.5-10.5 0.972049689 2.302585093 1.274615865 19.0217391310.5-11.5 0.98757764 2.397895273 1.478932152 12.6589673911.5-12.5 0.99068323 2.48490665 1.542430053 3.28695652212.5-13.5 0.99689441 2.564949357 1.753460599 8.35815217413.5-14.5 1 2.63905733 5.219565217 计算结果:C=6.06;k=1.93;v=5.60m/s ;p=168.68 w/m^2对比:五、WindFarmer优化布机本次课程设计选择A区域的文件导入WindFarmer进行优化优化步骤1)将地图文件(map)导入WindFarmer中2)将WasP软件生成的wrg文件导入3)导入WAsP生成的tab文件建立关联,提高精确度。
镇风电场一期工程40MW风电项目--设计任务书

风电场一期工程40MW风电项目风电工程设计任务委托书(升压站、集电线路、风机基础部分)设计单位:委托单位:时间:【初步设计委托书编制说明】1、本初步设计委托书是根据市发改委,省电网公司对县有限公司镇风电场一期工程40MW风电项目接入系统及可研批复意见,提出的初步设计要求,为新能源有限公司南河店镇风电场一期工程40MW风电项目初步设计的主要依据。
2、本设计委托书是我公司对本工程提出的设计要求,设计单位需遵照执行。
同时设计委托书的部分内容,设计单位根据具体情况,同我公司进行沟通后,可以作一定幅度的调整和必要的补充。
3、设计单位要遵照执行国家有关现行设计规程、规范及标准文件。
对本设计委托书未尽事宜,与我公司保持沟通,及时协调确定。
一、设计依据1、国家标准部分1.1满足国家有关风电建设工程标准、规范、反措及省、市有关设计技术规定;选择性采用国网《风电场电气系统典型设计》成果等。
1.2相关国家标准不限于以下1.21、土建规范:《岩土工程勘察规范》GB50021-2001(2009版)《陆上和海上风电场工程地质勘察规范》NB/T 31030-2012《风电场工程水土保持方案编制技术规范》NB/T 31086-2016《风力发电工程施工与质量验收》GB/T 51121-2015《火力发电厂岩土工程勘察技术规程》DL/T 5074-2006《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011《建筑抗震设计规范》GB50011-2010《中国地震动参数区划图》GB18306-2001《风力发电场设计技术规范》GB51096-2015《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010《建筑设计防火规范》GB50016-2014《建筑灭火器配置设计规范》GB50140-2005《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003《室外给水设计规范》GB50013-2006《变电站给水排水设计规范》DL/T5143-2002《火力发电厂与变电站设计防火规范》GB50229-2006《建筑内部装修设计防火规范》GB50222-2001《建筑结构制图标准》GB/T50105-2010《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068-2001《风电场工程等级划分及设计安全标准(试行)》FD002-2007《风力发电机组地基基础设计规定(试行)》FD003-2007《混凝土结构设计规范》GB50010-2010《高耸结构设计规范》GB50135-2006《砌体结构设计规范》GB50003-2011《建筑结构荷载规范》GB50009-2012《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019-2003《大体积混凝土施工规范》GB50496-2009《混凝土结构工程施工及验收规范》GB50204-2015《混凝土质量控制标准》GB50164-2011《混凝土强度检验标准》GB50107-2010《冷轧带肋钢筋》GB13788-2008《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》GB 1499.2-2013《预应力混凝土用钢棒》GB/T 5223.3-20051.22、塔筒及其他钢结构部分标准:GB/T 1591-2008 低合金高强度结构钢GB/T 700-2006 碳素结构钢GB/T 1800.3-1998 极限与配合基础第3 部分标准公差和基本偏差数值表NB/T47016-2011 承压设备产品焊接试件的力学性能检验JB4726-2000 压力容器用碳素钢和低合金钢锻件JB/T4730-2005 承压设备无损检测JB4708-2000 钢制压力容器焊接工艺评定JB4709-2000 钢制压力容器焊接工艺规程DIN4133 钢制烟囱GB/T3098.1-2000 紧固件机械性能螺栓、螺钉、螺柱GB/T 150 钢制压力容器GB/T1985-2004产品几何量技术规范(GPS)形状和位置公差检测规定EN 10029厚度等于大于3mm的热轧钢板;尺寸公差,形状和重量偏差GB/T1804-2000 一般公差未注公差的线性和角度尺寸JB/T 7949-1999 钢结构焊缝外形尺寸GB/T14977-2008 热轧钢板表面质量的一般要求JB/T56102.1-1999 碳钢焊条产品质量分等JB/T56102.2-1999 低合金钢焊条产品质量分等JB/T50076-1999 气体保护电弧焊用钢条、低合金钢焊丝产品质量分等JB/T56097-1999 碳素钢埋弧焊用焊剂产品质量分等GB/T9286-1998 色漆和清漆膜划网格试验ISO 12944《色漆和清漆采用防腐性涂料配套体系的钢结构的腐蚀保护》ISO 8501《涂装前钢板表面锈蚀等级和除锈等级》ISO 8502 钢材在涂装油漆及和油漆及和产品前的预处理GB8923.1-2011《涂覆涂料前钢材表面处理》ISO 8503《磨料喷沙表面粗糙度分级方法》ISO 8504《涂覆涂料前钢表面处理方法》ISO 14713《热浸镀锌》ISO 1461《热浸镀锌》ISO 2813《光泽度》ISO 4682 色漆和清漆、涂层老化的评级方法GB/T9793-2012 金属和其他无机覆盖层、热喷涂、锌、铝及其合金ISO 2063 金属涂层钢铁抗蚀防护金属喷锌和喷铝GB/T13452.2-2008 色漆和清漆膜厚度测度Q/140921SDJR16.1-2007 《风力发电塔架法兰》DIN18800 T4 钢结构、稳定性、壳体的翘曲DIN EN ISO12944 钢结构防护涂料系统的防腐蚀保护AWSD1.1/D1.1M 2002 《钢结构焊接规范》JB/T4730-2005《承压设备无损检测》JB4708-2000《焊接工艺评定》GB/T9445-2005 无损检测人员资格鉴定与认证JB/T4730.1-6-2005《焊缝外观检查》《低合金高强度结构钢》GB/T1591《紧固件机械性能螺栓、螺钉、螺柱》GB/T3098.1-2000《紧固件机械性能螺母、粗牙螺纹》GB/T3098.2-2000《色漆和清漆漆膜厚度测度》GB/T13452.2《承压设备无损检测第三部分:超声检测》GB/T4730.3-2005《装配式混凝土结构技术规程》JGJ01-2014《预制装配整体式钢筋混凝土结构技术规范》SJG18-2009《预制构件行业标准混凝土建筑》JGT 3032-1995《钢筋套筒灌浆连接应用技术规程》JGJ355-2015《高耸结构设计规范》GB 50135-2006《风力发电机组塔架》GB/T 19072-20101.23、风力发电国家标准GB/T 2900.53-2001 电工术语风力发电机组GB 8116—1987 风力发电机组型式与基本参数GB/T 13981—1992 风力设计通用要求GB 18451.1-2001 风力发电机组安全要求GB/T 18451.2-2003 风力发电机组功率特性试验GB/T 18709—2002 风电场风能资源测量方法GB/T 18710—2002 风电场风能资源评估方法GB/T 19069-2003 风力发电机组控制器技术条件GB/T 19070-2003 风力发电机组控制器试验方法GB/T 19071.1-2003 风力发电机组异步发电机第1部分技术条件GB/T 19071.2-2003 风力发电机组异步发电机第2部分试验方法GB/T 19072-2003 风力发电机组塔架GB/T 19073-2003 风力发电机组齿轮箱GB/T 19568-2004 风力发电机组装配和安装规范GB/T 19960.1-2005 风力发电机组第1部分:通用技术条件GB/T 19960.2-2005 风力发电机组第2部分:通用试验方法GB/T 20319-2006 风力发电机组验收规范GB/T 20320-2006 风力发电机组电能质量测量和评估方法GB/T 21150-2007 失速型风力发电机组GB/T 21407-2008 双馈式变速恒频风力发电机组DL/T 666-1999 风力发电场运行规程DL 796-2001 风力发电场安全规程DL/T 797—2001 风力发电厂检修规程DL/T 5067—1996 风力发电场项目可行性研究报告编制规程DL/T 5191—2004 风力发电场项目建设工程验收规程DL/T 5383-2007 风力发电场设计技术规范1.24、风力发电机械行业标准JB/T 7143.1-1993 风力发电机组用逆变器技术条件JB/T 7143.2-1993 风力发电机组用逆变器试验方法JB/T 7323—1994 风力发电机组试验方法JB/T 7878—1995 风力机术语JB/T 7879—1999 风力机械产品型号编制规则JB/T 9740.1—1999 低速风力机系列JB/T 9740.2—1999 低速风力机型式与基本参数JB/T 9740.3 -1999 低速风力机技术条件JB/T 9740.4—1999 低速风力机安装规范JB/T 10194-2000 风力发电机组风轮叶片JB/T 10300-2001 风力发电机组设计要求JB/T 10705-2007 滚动轴承风力发动机轴承JB/T 10425.1-2004 风力发电机组偏航系统第1部分:技术条件JB/T 10425.2-2004 风力发电机组偏航系统第2部分:实验方法JB/T 10426.1-2004 风力发电机组制动系统第1部分:技术条件JB/T 10426.2-2004 风力发电机组制动系统第2部分:实验方法JB/T 10427-2004 风力发电机组一般液压系统2、风力发电IEC标准IEC WT 01: 2001 规程和方法-风力发电机组一致性试验和认证系统IEC 61400-1 风力发电机组第1部分:安全要求【Wind turbine generator systems - Part 1: Safety requirements风力发电机系统-安全要求】IEC 61400-2 风力发电机组第2部分:小型风力发电机的安全【Wind turbine generator systems - Part 2: Safety of small wind turbines风力发电机系统-小风机的安全】IEC 61400-3 Wind turbine generator systems - Part 3: Design requirements for offshore wind turbines风机发电机系统-近海风机的设计要求IEC 61400-11 风力发电机噪声测试【Wind turbine generator systems - Part 11: Acoustic noise measurement techniques风力发电机系统-噪声测量技术】IEC 61400-12 风力发电机组第12部分:风力发电机功率特性试验【Wind turbine generator systems - Part 12: Wind turbine power performance testing风力发电机系统-风力机功率特性测试】IEC/TS 61400-13 机械载荷测试【Wind turbine generator systems - Part 13: Measurement of mechanical loads风力发电机系统-机械载荷测量】IEC 61400-14 TS Wind turbines - Declaration of sound power level and tonality valuesIEC 61400-21 Wind turbine generator systems - Part 21: Measurement and assessment of power quality characteristics of grid connected wind turbines风力发电机系统-并网风力电能质量测量和评估IEC/TS 61400-23 风力发电机组认证Wind turbine generator systems - Part 23: Full-scale structural testing of rotor blades风力发电机系统-风轮结构测试IEC/TR 61400-24 Wind turbine generator systems - Part 24: Lightning protection风力发电机系统-防雷保护IEC 61400-25-1-2006Wind turbines - Part 25-1: Communications for monitoring and control of wind power plants - Overall description of principles and models风力涡轮机第25-1部分:风力发电厂监测和控制通信系统原理和模型总描述IEC 61400-25-2-2006Wind turbines - Part 25-2: Communications for monitoring and control of wind power plants - Information models风力涡轮机第25-2部分:风力发电厂监测和控制的通信系统信息模型IEC 61400-25-3-2006Wind turbines - Part 25-3: Communications for monitoring and control of wind power plants - Information exchange models风力涡轮机第25-3部分:风力发电厂监测和控制的通信系统.信息交换模型IEC 61400-25-4-2008Wind turbines - Part 25-4: Communications for monitoring and control of wind power plants - Mapping to XML based communication profile风力涡轮机 .第25-4部分:风力发电厂的监测和控制用通信系统绘图到通信轮廓IEC 61400-25-5 Ed. 1.0Wind turbines - Part 25-5: Communications for monitoring and control of wind power plants - Conformance testing 风力涡轮机第25-5部分:风力发电厂监测和控制的通信系统. 一致性测试ISO/IEC 81400-4 Wind turbine generator systems - Part 4: Gearboxes for turbines from 40 kW to 2 MW and larger风机发电机系统-40 kW到2 MW或更大风机变速箱IEC 61400-SER Wind turbine generator systems - ALL PARTS风力发电机系统-所有部分,若上述标准有矛盾,按较高标准执行。
近海风电课程设计

近海风电课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解近海风电的基本概念,掌握近海风电的发电原理。
2. 学生能描述近海风电场的组成结构,了解风力发电机组的主要部件及其功能。
3. 学生能够掌握近海风电在我国能源结构中的地位及发展现状。
技能目标:1. 学生能够运用所学知识,分析近海风电场的选址及风力发电机组的设计要点。
2. 学生能够通过实际案例,评估近海风电项目的经济性和环境影响。
3. 学生能够利用相关资料,设计一份简单的近海风电场规划方案。
情感态度价值观目标:1. 学生能够认识到近海风电作为一种清洁能源的重要性,增强环保意识。
2. 学生能够关注我国近海风电产业的发展,树立民族自豪感。
3. 学生能够通过学习近海风电,培养对新能源技术的兴趣和探索精神。
课程性质:本课程为跨学科综合实践课程,结合物理、地理、环境科学等多学科知识。
学生特点:六年级学生具备一定的科学素养,对新能源有一定了解,好奇心强,善于合作。
教学要求:注重理论与实践相结合,提高学生的动手操作能力和解决问题的能力。
通过小组合作、讨论等形式,培养学生的团队协作能力和创新思维。
同时,关注学生的情感态度,激发学生的学习兴趣和责任感。
在教学过程中,将课程目标分解为具体的学习成果,便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 近海风电基本概念与原理- 风能资源评估- 风力发电原理- 近海风电场的特点与优势2. 近海风电场的组成与结构- 风力发电机组的主要部件- 塔架、叶轮、发电机等关键设备功能- 海上风电场的布局与设计3. 近海风电在我国能源结构中的地位及发展现状- 我国近海风电政策与发展规划- 近海风电产业链的构成- 我国近海风电项目案例及成效4. 近海风电场选址与设计- 风电场选址的影响因素- 风电机组设计要点- 环境影响评估5. 近海风电项目的经济性与环境影响- 投资成本与收益分析- 环境影响评价方法- 案例分析6. 近海风电场规划与实践- 设计一份简单的近海风电场规划方案- 小组合作讨论,优化方案- 方案展示与评价教学内容依据课程目标,注重科学性和系统性。
风电场电气系统课程设计报告
风能与动力工程专业风电场电气系统课程设计报告题目名称:48MW(35/110KV升压站)风电场电气一次系统初步设计指导教师:贾振国学生:班级:设计日期:2021年07月能源动力工程学院课程设计成绩考核表摘要根据设计任务书的要求及结合工程实际,本次设计为48MW风电场升压变电站电气局部设计。
本期按发电机单台容量2000kW计算,装设风力发电机组24台。
每台风力发电机接一台2000kVA升压变压器,将机端690V电压升至35kV 并接入35kV集电线路,经3回35kV架空线路送至风电场110kV升压站。
变电站是电力系统的重要组成局部,它直接影响整个电力系统的平安与经济运行,是联系发电厂和用户的中间环节,起着变换和分配电能的作用。
电气主接线是由变压器、断路器、隔离开关、互感器、母线、避雷器等电气设备按一定顺序连接而成的,电气主接线的不同形式,直接影响运行的可靠性、灵活性,并对电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和控制方式的拟定等都有决定性的影响。
本文是小组成员的配合下和教师的指导下完成的,虽然时间很短,没有设计出特别完整的成果,可是我们学会了如何查找对自己有用的资料,如何设计一个完整的风电场电气系统。
并且我们设计出了三图,包括风机与箱式变电站接线图、35KV风电场集电线路接线图、110KV变电所电气主接线图,在这里感小组成员们的辛勤付出和贾教师的耐心指导。
关键词:主接线电气设备配电装置架空线路防雷与接地AbstractAccording to the requirements of the design task and bined with the engineering practice, the design is part of the 48MW wind power booster substation electrical design. This period in accordance with the generator unit capacity of 2000kW calculation, installation of 24 wind turbine units. Each wind generator with a 2000kVA step-up transformer, the terminal 690V voltage to 35kV and access 35kV integrated circuit, the 3 35kV overhead transmission line to the wind farm 110kV booster station.Substation is an important part of power system, which directly affects the safety and economic operation of the whole power system, is the intermediate link between power plants and users, plays a role in transformation and distribution of electricity. The main electrical wiring is posed of a transformer, circuit breaker, isolating switch, transformer, bus, surge arresters and other electrical equipment according to a certain order which is formed by the connection of different form, the main electrical wiring, directly affect the operation reliability,flexibility, and the choice of electrical equipment, power distribution equipment arrangement, relay protection and control to have a decisive impact.This paper is bined with team members and under the guidance of teachers pleted, although time is very short, no design particularly integrity achievements, but we learned how to find useful on its own data, how to design a plete wind farm electrical system. And we designed the three pictures, including fans and box type substation wiring diagram, 35KV wind farm set wiring diagram of an electric circuit, 110KV substation main electrical wiring diagram.Thanks to the team members to work hard and Jia teacher's patient instructions here.Key word:The mainwiring Electrical equipment Distribution device Overhead line Lightning protection and grounding目录前言61.课程设计题目71.1装机容量71.2机组概况71.3集电方式81.4风电场接入电力系统方式81.5关于短路电流计算和电气设备选择的说明与建议81.6关于防雷与接地及电气二次的说明92.课程设计任务与要求102.1设计风机与箱式变电站接线方案,选择以下设备102.2设计风电场集电线路接线方案,选择35KV架空线路102.3设计110KV变电所电气主接线〔含二期工程局部〕113.风电机组与箱变接线设计及设备选择113.1电缆选择113.1.1 690V电力电缆113.1.2 35KV电力电缆113.2箱式变压器的选择113.3风电机组与箱变接线设计134.风电场集电环节设计及电缆选择134.1设计总那么144.2集电线路回路数144.3集电线路电缆选择145.变电所电气主接线设计及设备选择165.1 主变压器选择165.1.1主变压器容量选择165.1.2主变压器台数的选择165.2 断路器的选择195.3隔离开关的选择215.4避雷器的选择226.课程设计总结23致24附录错误!未定义书签。
风力发电课程设计 风力机叶片设计
展望:未来叶片设计将更加 注重提高风能利用效率和可 靠性
技术进步:叶片设计将采用 更先进的材料和制造工艺, 提高叶片的强度和耐用性
优化设计:通过优化叶片形 状和结构,提高风能利用效 率和可靠性
智能控制:通过智能控制技 术,提高叶片的运行效率和 可靠性
环保要求:叶片设计需要满 足环保要求,降低对环境的 影响
叶片长度:60米
叶片重量:10吨
叶片设计特点:低风 速性能好,抗风能力
高
叶片制造工艺:真空 灌注成型
叶片测试结果:风能 转换效率高,运行稳
定可靠
案例二:新型风力机叶片设计研究
设计目标:提高风力机叶片的效率和稳定性 设计方法:采用CFD仿真技术进行叶片优化设计 设计结果:叶片效率提高10%,稳定性提高20% 应用前景:广泛应用于风力发电领域,提高发电效率和稳定性
风力发电机:将风能转化为 电能的核心设备
输电线路:将风力发电机产 生的电能输送到电网中
变电站:将风力发电机产生 的电能转换为适合电网的电
压等级
储能设备:储存风力发电机 产生的电能,保证电力系统
的稳定运行
风力发电的优势与局限性
优势:清洁能源,无污染,可再生,可持续 优势:成本低,维护费用低,运行稳定 局限性:受自然条件限制,如风速、风向等 局限性:占地面积大,对环境有一定影响
降低成本和促进大规模应用
降低材料成本:采 用新型材料,如碳 纤维、玻璃纤维等, 降低叶片制造成本
提高生产效率:采 用自动化生产线, 提高叶片生产效率, 降低生产成本
优化设计:通过优 化叶片设计,提高 叶片性能,降低制 造成本
促进大规模应用: 通过降低成本,提 高风力发电的经济 性,促进风力发电 的大规模应用
风力发电机组设计与制造课程设计报告
******学号:********** 指导老师:田德、王永提交日期:一、设计任务书1、设计内容风电机组总体技术设计2、目的与任务主要目的:1)以大型水平轴风力机为研究对象,掌握系统的总体设计方法;2)熟悉相关的工程设计软件;3)掌握科研报告的撰写方法。
主要任务:所5、 设计(实验)成果要求提供设计的风电机组的性能计算结果; 绘制整机总体布局工程图。
6、 考核方式每人提交一份课程设计报告;准备课程设计PPT ,答辩。
二、总体参数设计1、额定功率根据《设计任务书》选定额定功率为5MW 。
2、设计寿命一般风力机组设计寿命至少为20年,这里选20年设计寿命。
3、切出风速、切入风速、额定风速 切入风速 取 V in =3m/s 切出风速 取 V out =25m/s 额定风速 取 V r =13m/s对于一般变桨距风力发电机组(选5MW )的额定风速羽平均风速之比为1.70左右,在70m 处:V r =1.70V ave =1.70×7.6≈13m/s 4、发电机额定转速和转速范围 5、重要几何尺寸(1)风轮直径和扫掠面积由风力发电机组输出功率得叶片直径:D=3r p 1238P V C rπρηηη==114m其中:P r --风力发电机组额定输出功率,取5000kW ; --空气密度(一般取标准大气状态),取1.225kg/m 3; V r --额定风速,取13m/s ; D--风轮直径;--传动系统效率,取0.92; --发电机效率,取0.95; --变流器效率,取0.95;C p --额定功率下风能利用系数,取0.44。
由直径计算可得扫掠面积:S===10207综上可得风轮直径D=114m ,扫掠面积S=10207。
(2)轮毂高度轮毂高度是从地面到风轮扫掠面中心的高度,用Z hub 表示Z hub=Z t+Z j=70+2.25.=72.25m式中Z j—塔架高度;Z t—塔顶平面到风轮扫掠中心高度。
风力发电机组设计与制造课程设计
课程设计(综合实验)报告( 2012 – 2013 年度第二学期)名称:院系:班级:学号:学生姓名:指导教师:设计周数:成绩:日期:2013年7月3日目录➢任务书 (4)一设计内容 (4)二目的与任务 (4)三主要内容 (4)四进度计划 (5)五设计(实验)成果要求 (5)六考核方式 (5)➢总体参数设计 (5)一额定功率 (5)二设计寿命 (5)三额定风速、切入风速、切除风速 (5)四重要几何尺寸 (5)1风轮直径和扫掠面积 (6)2轮毂高度 (6)五总质量 (6)六发电机额定转速和转速范围 (6)七叶片数B (7)八功率曲线和C T曲线 (7)1功率曲线 (7)2Ct曲线 (7)九确定攻角Α,升力系数C L,叶尖速比Λ,风能利用系数C P (7)十风轮转速 (7)十一其他 (7)十二风电机组等级选取 (8)➢叶片气动优化设计 (8)一优化过程 (8)二叶片优化结果 (8)➢主要部件载荷计算 (9)一叶片载荷计算 (9)1作用在叶片上的离心力Fc (9)2作用在叶片上的风压力Fv (9)3作用在叶片上的气动力矩 (9)4作用在叶片上的陀螺力矩M k (10)二主轴载荷计算 (10)三塔架载荷计算 (11)1暴风工况风轮气动推力计算 (11)2塔架的强度设计(考虑塔架高度折减系数的强度计算) (12)➢主要部件功率 (14)一发电机 (14)二变流器 (14)三齿轮箱 (14)四联轴器 (14)五偏航 (14)➢风电机组布局 (15)➢设计总结 (15)➢附录 (17)图1 (17)图2 (17)图3 (18)图4 (18)图5 (19)图6 (19)图7 (20)图8 (20)图9 (20)图10 (21)图11 (21)图12 (22)图13 (22)图14 (22)图15 (23)➢参考文献 (23)➢任务书一设计内容风电机组总体技术设计二目的与任务主要目的:1. 以大型水平轴风力机为研究对象,掌握系统的总体设计方法;2. 熟悉相关的工程设计软件;3. 掌握科研报告的撰写方法。
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新能源科学与工程专业
课程设计说明书
设计题目:×××49.5MW风电场选址
班 级: 能 源1202
姓 名: 邵 义 庆
学 号:
120720101
指导教师: 郝 璟 瑛
时间安排:2015年10月12日~10月23日
成 绩:
提交时间:
年 月 日
河 北 工 程 大 学
城市建设学院
2015年10月
2
设 计 任 务 书
一、设计题目
××××49.5MW风电场选址
二、设计目的
风力发电场选址课程设计是《风力发电技术及工程》这门课程重要的教学实践环节。通
过该教学实践环节应达到如下目的:根据《风电场可行性研究报告编制办法》的要求编写可
研报告的相关内容;根据国家相关标准及行业规范,掌握风电场前期规划过程中对风能资源
数据的整理和处理方法;巩固并加深学生对风资源评估理论知识的认识,特别是对风电场微
观选址原则的理解;熟悉WAsP、WindFarmer、WindSim、Meteodyn WT和WindPRO等风资
源评估软件在风电机组布局优化方面的工程应用;通过课程设计,锻炼解决实际工程问题的
能力,培养学生的工程意识。
三、设计任务及要求
设计任务:使用WAsP对选定风电场进行风资源评估以及风电机组的微观选址,使用
WindSim等软件对设计方案进行优化分析。
根据教科书中关于风资源宏观选址的基本原则,在我国风资源丰富区和较丰富区任选
一个10~15平方公里的区域作为拟建风场。
安装《中国建筑热环境分析专用气象数据集》的配套光盘,从中选取拟建风场附近的
气象数据;安装Ecotect2010软件,使用Weather Tool软件提供的拟建风场附近气象
台站的气象数据;选取较为合理的数据进行风资源评估,使用WAsP制作风图谱;
下载拟建风场的SRTM数据,使用Global Mapper13制作风场布置用的地形图;
参考《国内主流风力发电机技术参数》,选取生产厂家提供的数据,生成功率曲线和
推力曲线文件,制作适用于WAsP软件的机型文件;
对拟建风场进行风电机组的微观选址,计算风电场年理论发电量、年上网发电量,年
上网小时数以及容积系数等重要技术参数;
分析不同风机排布方式对年发电量的影响;对比功率相同的两种以上机型对年发电量
的影响;使用WindSim/WindFarmer等软件对风机布置方案进行优化分析;
根据《风力发电场项目可行性研究报告编制规程》的要求,编写本次课程设计报告的
相应内容,主要包括以下部分的内容:“风资源”、“风电场场址选择”、“风力发电机
组选型和布置”等部分的内容。
设计要求:
3
对拟建风场气象数据、地理、地形地质等条件进行分析阐述,说明宏观选址的合理性。
分析拟建风场的风速风向变化规律特点,掌握风资源评估关于气象数据的分析整理过
程和评估方法;
掌握常用风资源评估软件WAsP的使用;
按时独立完成课程设计,坚决杜绝抄袭现象;
严格按照国标关于论文参考文献及标注规范格式的要求录入参考文献;
每天填写设计完成进度情况说明表,准备答辩PPT,按时参加中期和正式答辩;
四、课程设计参考资料
1、设计规范和标准
[1].
《风电场预可行性报告编制办法》;
[2].
《风力发电场项目可行性研究报告编制规程》;
[3].
《GB/T 18710-2002 风电场风能资源--评估方法》;
2、网络资料和参考书
[1].
《风资源分析软件WAsP入门实例》;
[2].
《风力发电场微观选址WAsP WindFarmer 课程设计报告》;
[3].
《实现Excel格式与Ecotect气候分析weather_tool_文件wea互换》;
[4].
中国气象局气象信息中心气象资料室,清华大学建筑技术科学系.中国建筑热环境分
析专用气象数据集[M].北京:中国建筑工业出版社,2005.
五、设计成果形式及要求
1).课程设计任务书原件 1份(打印);
2).课程设计说明书 1份(打印、30页以上);
3).课程设计全部资料电子版打包上交。
要求将上述设计成品折叠装入档案袋,填写档案袋封面明细,按学号从小至大顺序排好,
以班级为单位,上交存档,电子版另交。
六、成绩组成及考核标准
依据课程设计成绩评定表中的相关要求进行成绩认定。