【正文】 力發(fā)電機大多采用普通的 異步發(fā)電機 ，正常運行中在發(fā)出有功功率的同時，需要從電力系統(tǒng)吸收一定的無功功率才能正常運行 (機端的電容補償只能減少從電力系統(tǒng)吸收無功功率的數(shù)量 )，雙饋感應型風力發(fā)電機的功率因數(shù)(COSφ) 可以在 +～ ，也就是說可以根據(jù)電網的需要發(fā)出或者吸收無功功率，改善當?shù)仉娋W的電壓質量，提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定水平。目前，風力發(fā)電機大多采用 齒輪傳動 ，成本較低，但是降低了風電轉換效率、產生噪音，是 造成機械故障的主要原因 ，而且為了減少機械磨損需要潤滑清洗等定期維護 。 ? 根據(jù)風電場址的地形、地質特點、風資源分布情況，以及風力發(fā)電機組技術成熟、先進、可靠等要求，選擇多種適合的機型，按單一機型方案進行風力發(fā)電機組的優(yōu)化布置。具體布置時因地制宜，根據(jù)風電場地形條件、建設規(guī)模、風力發(fā)電機組的型號及裝機的臺數(shù)進行優(yōu)化布置，實現(xiàn)在有限的場區(qū)范圍內達到 最大的上網發(fā)電量和最低成本 的目標。 26 1風力發(fā)電機組選型 ? 輪轂高度優(yōu)化 ? 計算各機型 不同輪轂安裝高度下 的發(fā)電量 ， 隨著輪轂高度增加，發(fā)電量增加的同時風機與塔架的運輸與安裝難度增大 ， 塔筒與基礎加固引起的基本投資增加 。 27 2不同機型發(fā)電量估算 ? 年理論發(fā)電量及單 機 尾流的計算 ?根據(jù)各機型單一機組的布置方案，利用軟件，計算各種風機的 年凈發(fā)電量 （尾流折減后），并計算風力發(fā)電機組的 尾流損失 。因此需要對軟件在標準空氣密度條件下計算得到的發(fā)電量進行修正。 當實測空氣密度偏離標準空氣密度較大時，按正比關系進行修正的誤差較大 。 29 2不同機型發(fā)電量估算 ? 控制和湍流折減 ?風電機組隨風速風向的變化不斷調整機組的運行狀態(tài)， 實際運行中機組控制總是落后于風的變化，使風機的輸出功率減小 。 30 2不同機型發(fā)電量估算 ? 葉片污染折減 ?葉片表層污染使葉片表面粗糙度提高，翼型的氣動性能下降。 31 2不同機型發(fā)電量估算 ? 風電機組利用率 ?風力機維護的好壞直接影響到發(fā)電量的多少和經濟效益的高低；風力機本身性能的好壞，也要通過維護檢修來保持，維護工作及時有效可以發(fā)現(xiàn)故障隱患，減少故障發(fā)生機率，提高風機運行效率?？紤]風力發(fā)電機組故障、檢修對發(fā)電效率的影響，將常規(guī)檢修安排在 小風月 ，根據(jù) 目前風力發(fā)電機組的制造水平和已建風電場的運行經驗， 一般風電場 風力發(fā)電機組的可利用率為 95%。 ? 場用電、線損等能量損耗 ?根據(jù)風電場 地形復雜程度，地勢起伏情況，集電線路能量損耗大小 。 33 2不同機型發(fā)電量估算 ? 氣候影響停機 ?根據(jù) 風電場區(qū)域 冬季低溫氣溫天數(shù) 、 風力發(fā)電機組適應的溫度范圍 等情況，當風場的氣溫超出它的適應范圍，風機將不再發(fā)電。另外當氣溫下降到 10℃ 時風機的潤滑系統(tǒng)也將會受到影響， 0℃ 以下葉片表面結冰也會影響風機翼型的氣動性能，使發(fā)電量降低。 34 2不同機型發(fā)電量估算 ? 總折減系數(shù) ?根據(jù)上述各項折減系數(shù) ， 計算出不同機型對應的總折減系數(shù) 。 36 3不同機型綜合經濟比較 ? 評價一種機型的優(yōu)劣 ， 不能僅從發(fā)電量和等效利用小時來考慮 ， 應 綜合經濟指標 來評價 。對風電機組進行 綜合指標比較 ， 以最終確定風電場機組選型 。 ?根據(jù)風機在 發(fā)電量、機組投資、上網電價 等各項綜合指標上的明顯的優(yōu)勢，推薦一種風機作為選擇方案，以此作為進一步工程設計的依據(jù)。 39 第三節(jié) 風電場宏觀、微觀選址 ?風電場宏觀選址 過程是從一個較大的地區(qū)，對氣象、地質等條件多方面綜合考慮，選擇一個風能質量好、最具利用價值的小區(qū)域的過程 。 風電場宏觀選址 40 風電場宏觀選址 宏觀選址主要按如下條件進行（ 10點）： 1) 年平均風速較高 2) 風功率密度大 3) 風頻分布好 4) 可利用小時數(shù)高 41 風電場宏觀選址 宏觀選址主要條件 主要有一個或兩個盛行風向（盛行風向：指出現(xiàn)頻率最多的風向）。也有雖然風況較好，但沒有固定的盛行風向的地區(qū)。 42 風電場宏觀選址 宏觀選址主要條件 盡量不要有較大的風速日變化和季節(jié)變化。在風機高度范圍內，如風垂直切變非常大，對機組運行十分不利。 所以選址時盡量避開粗糙地面和高大建筑物。 44 風電場宏觀選址 宏觀選址主要條件 災害性天氣包括臺風、龍卷風、雷電、沙暴、覆冰、鹽霧等，對風電機組具有破壞性。 45 風電場宏觀選址 宏觀選址主要條件 要考慮電網現(xiàn)有容量、結構及其可容納的最大容量，以及風電場的上網規(guī)模與電網是否匹配的問題； 風電場應盡可能靠近電網，從而減少電損和電纜鋪設成本 。 47 風電場宏觀選址 宏觀選址主要條件 為保護生態(tài)，選址時盡量避開鳥類飛行路線，候鳥及動物停留地帶及動物筑巢去，盡量減少占用植備面積。要考慮所選區(qū)域內的土質是否適合挖掘建設施工。要遠離人口密集區(qū)、地震帶、火山頻發(fā)區(qū)，及具有考古意義、軍事意義等特殊地區(qū)。 50 現(xiàn)場考察 現(xiàn)場考察工作主要包括： ? 了解風電場場區(qū)地質條件、地形地貌、測風塔位置、場地條件、場區(qū)內樹林、農田、房屋等分布情況。 同時考查機組施工安裝條件的選擇是否合理 ，如吊裝空間、吊裝設備擺放及進出道路、設備堆放等，經過綜合經濟技術比較， 最終確定風力發(fā)電機組的微觀位置。 ?7) 風機盡量布置在風資源最好且便于施工的地區(qū)； ?8) 盡量避免對現(xiàn)有植被的破壞； ?9) 盡量避開防護林及農用土地； ?10)盡量考慮與周邊風電場風電機組相互避讓； ?11)充分考慮機組之間尾流對機組發(fā)電量的相互影響。 ? 采用關聯(lián)的方法在 WindFarmer軟件中輸入 WASP軟件形成的 三個文件 ，輸入三維的數(shù)字化 地形圖 (1:10000或 1:5000)，地形復雜的山地風電場應采用 1:5000地形圖，輸入風電場空氣密度下的 風機功率曲線及推力曲線 ，設定風機的 布置范圍及風機數(shù)量 ，設定 粗糙度、湍流強度、風機最小間距、坡度、噪聲 等，考慮風電場發(fā)電量的各種 折減系數(shù) ，采用 修正 PARK尾流模型 進行風機優(yōu)化排布。 54 第四節(jié) 風資源評估常用軟件介紹 ?1 WAsP ?2 WindFarmer ?3 WindPro ?4 WindSim 55 風資源評估常用軟件介紹 ?隨著數(shù)值模擬技術的快速發(fā)展 ,也由于資料分析法在資料的時空分辨率方面具有一定局限性 ,越來越多的高分辨率氣象模式及流體力學計算軟件被應用到風電場微觀選址工作中 .目前，最常用的風電場微觀選址及風資源評估的軟件有： ?1 WAsP ?2 WindFarmer ?3 WindPro ?4 WindSim 56 WAsP ?1. WAsP： WAsP(Wind Atlas Analysis and Application Program)軟件由丹麥RISΦ 實驗室開發(fā)，是基于比較平坦的地形設計的，可以由一個測風塔推算周圍 100km2范圍內的風能資源分布。 ?WAsP可以計算定風機的發(fā)電量，可以生成風資源柵格文件，實際應用中往往和其它軟件配合使用。將原始數(shù)據(jù)編輯成直方圖表，即為 WASP氣象數(shù)據(jù)輸入。通 過人為定義上下限， WASP將所輸入的風速風向進行歸類。風向分為12個等分，自北向東順時針計算，每一等分為 30176。 ? 風圖譜數(shù)據(jù)的產生 ? 表示風速的直方圖表可以轉換成圖譜數(shù)據(jù)組 。 ?