風電機組選型、布置和發電量估算

　　準確、可靠的風電場風資源評估是風電場設計的前提和基礎。正確的機組選型是風電場設計的重點和關鍵，風電機組選擇的正確與否直接影響到風電場長期運行的安全性和經濟效益。
　　
　　一、機組選型
　　
　　風電場的機型選擇主要圍繞風電機組運行的安全性和經濟性兩方面內容，綜合考慮。
　　
　　1.風電機組的安全性
　　
　　不同的風電場條件具有不同的風況、氣候因素等外部條件，因此風電機組根據不同的現場條件有不同的設計要求及相應的安全等級。表1是IEC61400-1(第三版)風電機組等級表。
　　 　　
　　上表中，所有參數值均是指輪轂高度處的參數：
　　
　　Vref-參考風速(10min平均值);
　　
　　A-較高湍流強度等級;
　　
　　B-中等湍流強度等級;
　　
　　C-較低湍流強度等級;
　　
　　Iref-風速為15m/s時的湍流強度。
　　
　　50年一遇最大風速和湍流強度是機組選型的兩個最基本的指標，在風電場內的風電機組的位置確定后，根據相關標準，還需要對每臺風電機組的現場風況條件進行安全性評估，評估的風資源參數主要有：
　　
　　(1)各機位輪轂高度處的50年一遇最大風速(10min)和極大風速(3s);
　　
　　(2)各機位輪轂高度處的有效湍流強度(環境湍流強度與機位之間尾流產生湍流強度的疊加);
　　
　　(3)在0.2Vref～0.4Vref之間風速分布概率密度小于風電機組設計值;
　　
　　(4)入流角(入流氣流與水平面的夾角≤8°);
　　
　　(5)風切變系數0.05
　　
　　(6)在主風向的機位多于5排或垂直主風向的距離小于3D(D為風電機組葉輪直徑)時，會增加風電場的環境湍流強度，最終影響機位的有效湍流強度。
　　
　　2.風電機組的經濟性
　　
　　機組的經濟性主要是從風電場投資及其發電量兩方面綜合考慮。在風電場總裝機容量一定的條件下，從經濟方面考慮，大型的，特別是兆瓦級以上風電機組的綜合成本更低一些。從技術角度來講，風力發電機組的發電機逐步從定速運行的感應發電機發展為風能利用率較高的變速運行的發電機;功率控制也逐漸由定槳距失速型，主動失速型發展到變槳距功率控制。在機型選擇時應根據條件優先考慮具有成本低、技術先進、風能利用率高和應用廣泛的大型先進風電機組。