风力发电机组选型

《风电场建设》学习情境三－风力发电机组选型任务二风力发电机容量选型风力发电机组选型问题一风力发电机是如何分类的你知道如何选择风力发电机吗问题二风力发电机组选型一风力发电机组机型选择的原则二风力发电机组机型选择方法重点难点风力发电机组选型初选机型1方案比较2风力发电机组选型机型选择在风电场建设过程中，风力发电机组的选择受到自然环境、交通运输、吊装等条件的制约。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。机型选择以某风电场为例来选择机型。要求该风电场工程装机容量约49.5MW。根据风资源评估结果，该风场主风向和主风能方向一致，以西（W）和东东北（ENE）风的风速、风能最大和频次最高，盛行风向稳定。风速冬春季大，夏季小，白天大，晚上小。65m高度风速频率主要集中在3.0m/s-11.0m/s3.0m/s以下和20.0m/s以上的无效风速和破坏性风速极少。（风功率密度分布等图)。机型选择方法1.风功率密度分布图从本风电场风功率密度图上可以看出，本风电场场址比较开阔，地形起伏较小，相对比较平坦，风能指标基本一致。2.风能评价根据风能资源评估，本风场主风向和主风能方向一致，以ENE风和W风的风速、风能最大和频次最高。用WAsP9.0软件计算风电机组各轮毂高度的年平均风速，平均风功率密度如下表机型选择方法轮毂高度60m61.5m65m年平均风速7.27m/s7.31m/s7.32m/s平均风功率密度372W/m2377W/m2380W/m250年一遇极大风速47.4m/s47.4m/s47.4m/s不同高度的年平均风速、平均风功率密度表机型选择方法该风场风功率等级为3级，风能资源丰富，年有效风速（3.0m/s-20.0m/s）时数为7893h，占全年的90.1%，11m/s-20m/s时数为1663h,占全年的18.65%，3m/s的时段占全年的8.80%，20m/s的时段占全年的0.086%,有效风速时段长,无效风速时段较短,全年均可发电,无破坏性风速。机型选择方法3.该风场50年一遇极大风速小于52.5m/s。60m-70m高度15m/s风速湍流强度0.07左右，小于0.1，湍流强度小。根据国际电工协会IEC61400-1（2005）标准判定该风场属IECIII类风场。机型选择方法4.根据该地区冬季低温统计，历年最低气温为-280C，近五年低于-150C的平均小时数为390-475h，低于-200C的平均小时数为240-310h，低于-200C的时间约占全年的2.7%-3.5%。故该地区风场应选用低温型风机。机型选择方法5.根据市场成熟的商品化风电机组技术规格，结合风电机组本地化率的要求进行选择。对单机容量为850KW以上的风电机组进行初选。初选的机型有Vestas公司的V52/850KW、华锐风电科技公司的SL1500KW、东方电汽的FD77A/1500KW、湘潭电机的Z72/2000KW风机。机型特征参数如下：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轮毂高度：61.5-65m61.5-65mΦ52-77m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。发电量的计算原理基本参数：风频分布曲线；风电机组功率曲线。计算方法：拟合风频分布曲线和风电机组功率曲线计算公式：W=(P3×T3×8760+P3×T3×8760++P25×T25×8760)W:单台风电机组理论年发电量Pi:在风速¡的时候风电机组对应的功率输出值Ti:风速¡出现的频率1年共计8760小时发电量的计算原理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；2.空气湍流强的影响3.空气密度对产量的影响；4.风电机组可利用率的影响；5.风电机组叶片污染对气动性能的影响场内输变电线路的线损及场用电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×综合折减系数推荐方案SL1500发电量成果表项目机型华锐SL1500单机容量（kW）1500本期工程机组台数（台）33风机高度（m）65本期工程总装机容量（MW）49.5理论发电量（万kW.h）16728.8上网电量（万kW.h）10661.3利用小时数（h）2154容量系数0.25实际上网电量计算各方案技术经济比较表实际上网电量计算方案比较通过比较发现方案2（华锐SL1500KW）的单位电度投资最小，风电机组性能价格最优。风力发电机组的技术指标华锐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年作业一风力发电机组机型选择的原则风力发电机组机型选择方法作业二风力发电机组选型思考如何合理的进行风力发电机组选型风力发电机组选型