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(1)综合考虑风电场地形、地表 粗糙度、障碍物等,并合理选用风电 场各测风塔的测风数据,利用风能资 源仿真计算软件进行流场模拟;
(2)根据风电场风能资源分布情 况和具体地形条件,兼顾单机发电量 和风电机组间的相互影响,拟定若干 个风电机组布置方案,对风电机组布 置进行比选优化;
(3)从发电量、道路与线路路径、 安装平台选取等方面进行技术经济比 较,选定风电机组最终布置方案,绘 制出风电机组布置图。
微观选址外业工作主要为确定各 机位的现场条件,综合考虑风能资源、 地质、交通运输、施工、输变电、工程 规模、远期规划、地方政府意见等方面。 根据各风电机组机位现场条件,对部分 机位进行优化微调,对少数不满足建设 条件的机位进行调换,最终确定风电机 组机位,并在现场定桩标记。
微观选址外业工作完成后,应对 现场确定的机位进行风能资源分析复 核,确保所定机位合理。同时要根据 业主反馈意见、风电机组生产厂家复 核结果进行调整,以最终确定机位。
微观选址是一项反复迭代、不断 调整优化的工作,也是一项需要进行全过程质量管理的工作,只有在每一 环节进行细致的计算分析,不厌其烦 地作方案对比,才能得到科学合理的 机位布置方案。微观选址工作流程如 图 1 所示。
案例分析
本文以一个南方低风速山地风电 场为例,采用如上所述的复杂地形下 的精细化微观选址方法进行机位排布。
一、项目概况
该项目位于江西省南部,场区地 形为低山和丘陵,属于罗霄山系诸广 山余脉,海拔 260 ~ 530m。场区内山 势连绵起伏,沟壑较多,植被茂密, 乔木、灌木、草坡混杂,沟壑内有较 多农田、村庄分布。本期工程装机容 量 30MW,安装单机容量 2MW 的风电机组 15 台。此项目有 5 座测风塔, 测风塔及风电机组位置如图 2 所示, 测风塔配置如表 1 所示。
二、风能资源分析
通过分析该风电场的测风塔数据, cft01、cft02、cft03、cft04、cft05 测风塔 的80m高度代表年风速分别为5.11m/s、 4.84m/s、5.09m/s、5.23m/s、4.64m/s, 风功率密度分别为 140W/m²、131W/m²、 144W/m²、168W/m²、104W/m²。风电 场全年盛行风向相对集中,基本位于 N、S 扇区,也分布在 NNW 扇区,盛 行风向为北风、南风;风能密度分布 集中程度较高,基本集中于 N、S、 NNW 扇区,全年盛行风向和风能密度 分布方向基本一致,有利于风能的开 发 利 用。cft01、cft02、cft03、cft04、 cft05 测风塔各高度标准空气密度下的 50 年一遇最大风速均小于 37.5m/s,80m 高度 15m/s 风速区间的平均湍流 强度分别为0.14、0.12、0.13、0.12、0.11, 符合国际电工协会 IEC61400-1(2005) 标准关于ⅢB类风电机组的等级要求。 因此,该风电场既可以采用Ⅲ B 类及 以上等级的风电机组,也可以采用 S 类风电机组。
三、精细化微观选址
在可研阶段时,F01 - F03 机位 排布在风电场的东侧(绿色机位), F01 - F03 机位点距离其他机位较远。 在风电场初步设计阶段,深入研究了 此风电场的地形及风能资源特性,对 比分析了不同轮毂高度的多种机型比 选方案。评价一种方案的优劣,不能 仅从发电量和等效利用小时来考虑, 应以综合经济指标予以评价。除发电 量,风电机组的价格、塔筒、基础、 箱变、线路、道路以及变电所等也都 是影响机型方案选择的重要因素。通 过对比分析发现:在前期方案中,整个风电场的道路、集电线路成本较高, 从而会增加整体投资,降低项目的抗 风险能力。综合考虑以上微观选址优化方法,结合经济性分析得出了优化 方案,即将原来在风电场东侧较远处 的 F01 - F03 号机位舍弃,在北侧较近的地方选取 3 个机位,重新进行风 电场设计。
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