风力机理论与设计 第章 风力发电机组的参数选择与.ppt

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1、第七章风力发电机组的参数选择与匹配【本章教学目标】理解风力发电机按功率大小的分类；风力发电机组的各项参数及类型，如主流机型的功率、风轮直径、额定风速等；掌握风力发电机组选型的原则；掌握风力发电机组选型及性能匹配的影响因素。7.1风力发电机组的参数与选择风力发电机可按功率可分为小型、中型、大型风力机。风力机功率与风速、风轮直径和风能利用系数有关。一般来说，风轮直径越大其额定功率越大，但是并不是功率相同、风速相同，就一定有相同的风轮直径。图7.1上海万德2kW风力发电机7.1.1小型风力发电机组的技术参数7.1.2中型风力发电机组的技术参数7.1.3大型风力发电机组的技术

2、参数7.2风力发电机组的选型与性能匹配风力发电机组是风电场的主要生产设备，对于一个风电场来说，机组的选型不仅关系到风电场建设造价，还影响投产后的发电量和运营成本，以及最终并网发电的度电成本，进而影响到风电场的经济效益，因此在风力发电场设计和建设中，风力发电机组的选型就显得很重要，对风电场的的运营和发展有着重要的意义。所以要结合风电场当地的风力资源状况、地质情况及电网情况，依据风力发电机组的各项技术参数和性能，综合考虑建设、运行、维护的资金投入及效益，对风电场的风电机组进行选型分析，最终选取与当地具体情况匹配最佳的风力发电机组。下面是机组选型不当造成的一些问题：1）机型

3、与当地风能资源不匹配，导致机组性能达不到原设计指标，造成不能正常发电。2）机组不成熟，故障多，严重影响发电量。3）重要部件出现故障，因缺少零备件或者零备件供应不及时，造成停机。4）在当地气候条件下，受机组性能限制不能正常运行，如低温条件下停机等现象。7.2.1风力发电机组选型的原则选择“性能价格之比最优”的机组是风力发电机组选型的原则之一。“物美价廉”这一通用原则在这里的选型中依然适用，选择性价比最好的机组就是要以最低的价格购买其对应综合性能指标最好的风力发电机组。另外一个风力发电机组选型的原则就是以“度电成本最低”作为指标。这一指标考虑了经济方面的因素，在商业运营中

4、，要注重资金投入和经营效益的问题。不同类型的机组，其初期投资以及环境适应性、运行维护的成本都不同，只有选择适当的风力发电机组，才能提高风电场的经济效益。7.2.2风力发电机组选型的影响因素7.2.2.1机组的安全性不同的风场条件具有不同的风况，气候因素等外部条件，因此风电机组根据不同的现场条件有不同的设计要求及相应的安全等级。根据IEC相关风机标准，风电机组设计的安全等级分为一般安全等级和特殊安全等级，风电机组的一般安全等级是依据风速和湍流强度指标进行划分，特殊安全等级是根据特殊的外部条件，由风机设计者根据要求的风机设计参数进行特殊设计。风电场内的风电机组的位置确定后

5、，根据相关IEC标准，还需要对风电机组的现场风况条件进行安全性评估，评估的风资源参数主要有：风电机组轮毂高度处的50年一遇最大10min平均风速；在切入风速和切出风速之间的风速分布概率密度；轮毂高度处的环境湍流标准差及其标准偏差；入流角度（入流气流与风机扫风平面的夹角）；风切变系数；空气密度；7.2.2.2风电场风能资源与风力发电机组性能的关系7.2.2.3机组经济性风力发电机组选型的经济性，主要指评价该风场投资所产生的经济效益。评价一个风电项目的好坏主要通过风电项目投资回报情况来说明，而影响风电项目投资回报情况主要通过资金投入、年上网电量、上网电价等因素反映。由于

6、风电机组设备价格有较大波动，在电网价格给定的情况下，对于一个风场的建设和投资，需要考虑因素有单位千瓦的造价、年上网发电量和资金收益率。通过对风场建设的多种方案的计算、比较和分析，得出能反映每种方案的经济指标。7.2.2.4其他相关因素（1）考虑风电机组装配和主要部件生产厂家情况。（2）考虑运输与吊装的条件和成本。（3）特殊情况要求。