基于风险价值法（var）评估大型风力发电场工程优化模型的研究

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1、东南大学硕士学位论文东南大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的人员对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。．二研究生签名：日期：东南大学学位论文使用授权声明东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子

2、文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布(包括刊登)论文的全部或部分内容。论文的公布(包括刊登)授权东南大学研究生院办理。研究生签名：导师签名：日期：东南大学硕士论文第1章绪论1．1风力发电技术及发展趋势利用世界风能蕴藏量的1％就能满足全球的能源需求。风力发电是可再生能源的重要组成部分，在常规能源紧张的状况下成长迅速，2004年，欧洲风能协会和绿色和平组织签署了《风力12．关于2020年风电达到世界电力总量12％的蓝图》报告，使世界范围内风电发展迅速，近年全球风力发电装机容量累计保持在300以

3、上，约50个国家加入了风力发电行业，风力发电年产值已超100亿美元【12】。目前风力发电技术及发展趋势有以下特点：(1)以本地地形条件为基础的风电场选址计算软件不断发展：风电场的微观选址对风电场运行的经济性起关键作用，多数采用WASP、WINDFRAM、BLADED计算软件，与ICE标准一样，以欧洲地形和风资源条件为基础，基于中国的风资源条件和地形，中国国内的山东工业大学与沈阳工业大学和航空部602研究所共同开发了风力发电设计软件包，中国国内的西北工业大学也在开发相关的计算软件。(2)单机容量增大：通过对风电场工程研究分析表明，在相同装机容量

4、下，单机容量越大，机组安装的轮毂高度越高，发电量越大，而单位kWh的分项投资和总投资均降低，运营效率就越好，20世纪80年代，主流单机容量为50kW-．100kW，20世纪80年代末—90年代初，主流单机容量为150kW---450kW，自1995年起主流单机容量增加到500kW-．1500kW，5MW级别的机组已投入商业运行，IOMW级别的风机的研发已经启动，值得注意的是，综合考虑时间、土建工程、可靠性等因素，一定规模的风电场配备的最佳单机容量并不是越大越好。(3)风力机组塔架高度上升：风速在高度上分布呈指数增长，风轮吸收功率与风速的三次方

5、成正比，目前塔架高度大多在60m一70m，70m高度捕捉的风能比30m处多33％。(4)海上风力发电增多：一般风力机年利用小时数2000h才有开发价值，年利用小时数高于2500h有良好的开发价值；年利用小时数高于3000h为优秀风电场，一般陆地有效利用小时数在2000h--3000h之间，海上一般可达3000h以上，在同等装机容量情况下，海上风电场比陆地风电场总成本增加60％，但是，电量增加50％以上。(5)采用更高效率的风力发电机组：风轮机是流体利用的叶片式动力机械，风轮机的桨叶与机翼类似，用机翼升力理论描述其特性，风轮机的风能转换有效特性

6、可用风能高速特性曲线描述，风能利用系数相当于叶轮机的效率，叶尖风速比相当于叶轮机的速比，这是风力机最为重要的技术参数，目前，机组叶片翼型和材料不断改进；风力发电机及其控制技术不断进步，并网运行的风力发电机组，其发电机的输出频率必须与电网一致，为此，一般采取2种方法，一是恒转速／恒频系统，采取时速调节或者混合调节的风力发电机，以恒转速运行时，主要采用异步感应发电机，二是变转速／恒频系统，用电力电子变频器将发电机输出频率变化的电能转化成频率恒定的电能，在大型并网风力发电机机组中，双馈感应发电机已成风力发电机的主流产品【6】。东南大学硕士论文(6)

7、风电场规模不断扩到，风电机组容量系数不断提高：由于大规模的定购设备可以降低单位采购成本，单机事故对项目总产量的影响变小，单位千瓦备件储备量减小：风力机容量系数是指，一个地点风力机实际能够得到的平均输出功率与风力机额定功率之比，容量系数越大，风力机实际输出功率越大，风电场选在容量系数大于30％的地区，才有较明显的经济效益。1．1．1国际风力发电发展状况近年全球风力发电累计装机容量增长率常年保持在30％以上，年新增装机容量增长率为35．7％，欧洲占全球风电装机容量比例最高，在2005年就己达到了4050万千瓦，占全球风电装机容量的69％，提前实现

8、了到2010年装机容量达到4000万千瓦的目标，预期到2010年，仅仅风能就可实现欧盟所承担的《京都议定书》C02减排义务的1／3，德国是全球风电装机容量最多的国家