风电机组选型、布置和发电量估算

　　准确、可靠的风电场风资源评估是风电场设计的前提和基础。正确的机组选型是风电场设计的重点和关键，风电机组选择的正确与否直接影响到风电场长期运行的安全性和经济效益。
　　
　　一、机组选型
　　
　　风电场的机型选择主要围绕风电机组运行的安全性和经济性两方面内容，综合考虑。
　　
　　1.风电机组的安全性
　　
　　不同的风电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。表1是IEC61400-1(第三版)风电机组等级表。
　　 　　
　　上表中，所有参数值均是指轮毂高度处的参数：
　　
　　Vref-参考风速(10min平均值);
　　
　　A-较高湍流强度等级;
　　
　　B-中等湍流强度等级;
　　
　　C-较低湍流强度等级;
　　
　　Iref-风速为15m/s时的湍流强度。
　　
　　50年一遇最大风速和湍流强度是机组选型的两个最基本的指标，在风电场内的风电机组的位置确定后，根据相关标准，还需要对每台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：
　　
　　(1)各机位轮毂高度处的50年一遇最大风速(10min)和极大风速(3s);
　　
　　(2)各机位轮毂高度处的有效湍流强度(环境湍流强度与机位之间尾流产生湍流强度的叠加);
　　
　　(3)在0.2Vref～0.4Vref之间风速分布概率密度小于风电机组设计值;
　　
　　(4)入流角(入流气流与水平面的夹角≤8°);
　　
　　(5)风切变系数0.05
　　
　　(6)在主风向的机位多于5排或垂直主风向的距离小于3D(D为风电机组叶轮直径)时，会增加风电场的环境湍流强度，最终影响机位的有效湍流强度。
　　
　　2.风电机组的经济性
　　
　　机组的经济性主要是从风电场投资及其发电量两方面综合考虑。在风电场总装机容量一定的条件下，从经济方面考虑，大型的，特别是兆瓦级以上风电机组的综合成本更低一些。从技术角度来讲，风力发电机组的发电机逐步从定速运行的感应发电机发展为风能利用率较高的变速运行的发电机;功率控制也逐渐由定桨距失速型，主动失速型发展到变桨距功率控制。在机型选择时应根据条件优先考虑具有成本低、技术先进、风能利用率高和应用广泛的大型先进风电机组。