风力发电机组选型、布置和风电场发电量估算.docx

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、布置及风电场发电估算7.1风发电机组选型在风电场的建设中，风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，计算风电场的发电，选择综合指标最佳的风 发电机组7.1.1建设条件吉风电场 二期工程场址海拔高在 3150m〜3260m之间，属高海拔地区，空 气稀薄，多平均空气密为 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，地势开阵，于风机安装；场址距青藏公（ 109国道）3.2km，交通，施工条件较好，可通过简道运输大型设备根# 0622#测风塔2006.11.1〜2008.10.31测风数据计算得到风电场场址 80m高风功密分布如图 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 开阵，地形平坦，风能指标基本一致根# 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（WNW）和西（W）风的风速、风能最大和频次最高。

80m高风速频 主要集中在 1.0 m/s〜9.0m/s，无破坏性风速，全均可发电80m高平均 风速为6.54m/s，平均风功密为 309.0W/m2，有效风速 （3.0m/s〜20.0m/s）用时数分别为 6900h用WASP9.0程序进曲线拟合计算，得到0622#测风塔80m高平均风速为6.65m/s,平均风功密为 319W/m2 ； 50m高平均风速为 6.31m/s,平均风功密为 275W/m2；30m高平均风速为 6.03m/s,平均风功密为 236W/m2 ； 10m高平均风速为 5.27m/s,平均风功密为 165W/m2根据《风电场风能资源评估方法》判定专风电场风功密等级接近 3级由卡气象站 30资推算推算至风发电机组轮毂 69m、70m、80m高50 一遇最大风速分别为 32.81m/s、32.86m/s、33.3m/s (变指数取 0.10)，均小于37.5m/s50m〜70m高湍强值小于 0.12,湍强较小根据国际电工协会IEC61400-1(2005)标准判定专风电场可选用适合IECIIIc级及其以上安 全标准的风机七图7.1吉风电场二期 80m高风功密分布图7.1.2机型选择根据大风电场建设条件，该风电场场址海拔高在 3150m〜3260m之间，属高 海拔地区，空气稀薄，存在电机绝缘和散热等问题。

经调研国内适合高海拔地区 的风机制造厂家，本次补选南车时代WT88-1500kW、风科技 GW87-1500kW、东汽 FD93E-1500kW、湖南湘电XE93-2000kW和上汽W105-2000kW风机进比较机 型特彳正参数如下：叶片数： 3片额定功： 1500kW、2000kW风轮直径： 87〜105m入风速： 3〜3.5m/s出风速： 20m/s〜25m/s额定风速： 11.5〜13m/s安全风速： 52.5m/s轮毂高： 69〜80m根据吉风电场风能资源特点，按照东西间距 9D （D为叶片直径）、南间距5D的原则进布置，按风机厂提供的当地空气密 0.885kg/m3状况下功曲线，采用WASP9.0软件分别计算各风电机组论发电和尾影响后的发电，并按综合折减系数26%计算上网电， 参照各风电机组的报价情况，对补选的5种机型分别进技术经济比较，结果见表 7.1表7.1 初选机型经济比较表序号项 目单位方案1方案2方案3方案4方案5WT88-1500GW87-1500FD93E-1500XE93-2000W105-20001单机容kW150015001500200020002台数气 台33333324243轮毂高m70706980804叶片直径m888793931055总装机~容MW49.549.549.548486论发电万 kW-h14249.814151.614070.812887.712909.17上网电万 kW-h9063.78978.58956.78237.08844.48等效满负荷小时数h183118141809171618439工程静态投资万元39231.8140102.0540135.1238155.5738317.5110工程动态投资万元40189.2441080.7241114.6039086.7339252.6211主机综合（含运费）元/kW4730480048004750469012单位千瓦投资（静态）元/kW7925.628101.428108.107949.087982.8113单位千瓦投资（动态）元/kW8119.048299.148305.988143.078177.6314单位电静态投资元/kW・h4.3294.4664.4824.6324.33115排序13452从表7.1可知，同机型发电差别相对较大，风电场等效满负荷小时数从1716h到1843h等。

从表 7.1中可知，方案5 (W105-2000kW)单位电静态投资较低，且市场占有较高，因此本次设计以方案 5 (W105-2000kW)为推荐方 案，即以24台上汽W105-2000kW机型为设计依据7.1.3风发电机组的技术指标比较推荐方案主要技术参数见表7.2，各比选风发电机功参数、 推系数参数见表7.3，各比选风发电机功曲线、推系数曲线见图 7.2〜图7.3表7.2 推荐方案风机的主要技术参数表上汽项目机型W105/20001. 转轮直 径(m)105扫风面积(m2)8655风轮转速(r.p.m)x对风方向上风向叶片数3功调节方式变桨距入风速 (m/s)3出风速 (m/s)20额定风速(m/s)10极限风速(m/s)52.52.发电机类型双馈异步发电机额定功 (kW)2081输出电压(V)690转速范围983〜1983额定转速(r.p.m)1812功因素0.95 (感性)〜0.95 (容性)防护等级NIP54绝缘等级F表7.3 比选风发电机功曲线及推系数曲线表（ 密0.885kg/m3WT88-1500kWGW87-1500kWFD93E-1500kWXE93-200风速 [m/s]功[kW]推系数风速 [m/s]功[kW]推系数风速 [m/s]功[kW]推系装风速 [m/s]功[kW]3.5370.99033191.05563300325.142!4670.90384720.838543.5170.92493.546.576!4.51050.833651480.805454460.848485.252：51490.77262620.805424.5840.77744.5125.08：5.52010.76374210.8053851270.74195170.75；62640.763686330.805395.51810.74755.5227.50，6.53390.764298980.7629762450.75056300.5174260.76461011760.684776.53220.75346.5382.42’7.55260.76511114570.6132374140.7567476.30!86350.76351215000.428727.55200.75787.5585.29,8.57540.73771315000.3227886440.75898710.10(98830.70331415000.252738.57790.74748.5852.329.510150.67061515000.2032399200.7133910131011510.63871615000.166819.510710.68189.51176.5：10.512880.6071715000.139021012200.6465101367.2’1114230.57521815000.1174510.513590.608410.51571.7(11.515440.54251915000.100411114830.5695111779.11215440.44372015000.0867811.515000.48111.51939.0：12.515440.38182115000.075651215000.4066122004.9,1315440.33312215000.0665112.515000.351212.5201013.515440.29321315000.30681320101415440.260313.515000.270914201014.515440.23271415000.2411520101515440.209314.515000.215816201015.515440.18911515000.19431720101615440.171615.515000.175718201016.515440.15641615000.15971920101715440.14316.515000.145620201017.515440.13121715000.13332120101815440.1208。