48MW风电场选址及其实现研究

摘要

随着社会、经济的进步，传统的煤、石油等不可再生能源已经不能满足经济发展的需要；水力发电由于需蓄水发电而具有一定的地域性，火电对于煤的消耗过大并且对环境造成了较大的影响。而新能源可以在一定程度上解决上述问题，新能源中的风电作为一种清洁、环保的方式受到了人类的重视；但是其选址问题一直是风电场建设与后期运营的首要问题。 本文主要从风电场选址中的宏观选址与微观选址出发，分别对风能资源评估和风电机组选型做了重点分析。主要工作如下: 首先对风电场选址的国内外研究现状进行了具体分析，其中着重分析了微观选址于宏观选址方式以及风能资源评估的研究现状；风能资源评估对于风电场的效益以及后期运检具有重要意义。 其次对于宏观选址于微观选址进行重点分析，探究了基于风能资源评估的选址方法以及风力发电机组的选型，对于下文的详细分析奠定了一定的基础。接下来对着重对风力资源评估进行探究，对风功能密度以及风能分区做出了详细概述，并且采用了以威布尔分布参数法对风能资源进行评估，为风能评估的理论分析提供了方法。最后对于风力发电机组的选型做出了重点分析，基于年平均风速、年最大风速等风能评估系数的基础上提出了发电机组容量系数法，对于风力机组选型具有良好意义。最后基于河南省新乡市卫辉东拴马风电场实例的基础上对宏观选址与微观选址的相关方法进行验证，取得了较好地使用效果。

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Abstract

第1章 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 国内研究情况

1.2.2 国外研究情况

1.3 本文主要研究内容

第2章 风电场的选址方法探究

2.1 宏观选址分析

2.1.1 风资源评估系数

2.1.2 基于风资源评估的选址方法

2.2 微观选址分析

2.2.1 风力发电机选型

2.2.2 风力发电机组布局

2.3 本章小结

第3章 风能资源评估分析

3.1 风能资源评估与测量

3.2 风功率密度和风区等级的划分

3.2.1 风功率密度等级的划分

3.2.2 风能分区

3.3 威布尔分布参数估计

3.3.1 最小二乘法估计威布尔分布参数

3.3.2 根据平均风速和标准差估计威布尔分布参数

3.3.3 根据平均风速和最大风速估计威布尔分布参数

3.4 风能资源评估

3.5 风能资源评估所需参数

3.6 本章小结

第4章 基于风力发电机组容量系数的机组选型

4.1 风力机组系数

4.1.1 叶尖速比

4.1.2 风能利用系数

4.2 常规风力机组输出功率特性分析

4.3 风力机组的效益研究

4.3.1 风能利用率

4.3.2 风电成本

4.4 发电机组容量系数法

4.5 本章小结

第5章 风电场风能资源评估与风力机组选型实例分析

5.1 新乡市卫辉市东栓马风电场选址研究

5.1.1 风能资源分析

5.1.2 工程地质研究

5.1.3 项目任务与规模

5.1.4 电气一次二次设计

5.1.5 工程设计概算

5.2 所在地区气象站资料分析

5.2.1 参证气象站基本情况

5.2.2 多年平均风速及风向频率分布

5.2.3 气象站与测风塔同期风速风向资料

5.3 风电场风资源评估能

5.3.1 风电场测风概况

5.3.2 测风数据检验及处理

5.3.3 代表年分析

5.3.4 空气密度

5.3.5 平均风速和风切变指数

5.3.6 湍流强度

5.3.7 实测年78m高度风速weibull分布

5.3.8 最大风速

5.3.9 风电场实测年风能要素计算

5.4 风电场风况综合分析

5.4.1 风速和风功率密度

5.4.2 风速和风功率密度的日变化和年变化

5.4.3 风速和风能频率分布

5.4.4 风向频率及风能密度方向分布

5.4.5 湍流强度评估

5.4.6 特殊气象因素影响评估

5.5 风电机组的选型和布置

5.5.1 风力机组选型

5.5.2 风力机组的布置

5.6 本章小结

第6章 结论与展望

参考文献

致谢