风力发电机组的排列布置设计

2023-06-23 理论教育版权反馈

【摘要】：风力发电机组排列布置的原则是，机组布置要综合考虑地形、地质、运输、安装和联网等条件，充分利用风能资源，最大限度的利用风能。对平坦、开阔的场址，可以单排或多排布置风力发电机组；在多排布置时应尽量考虑呈“梅花形”排列，以减少风力发电机组之间尾流的影响。

由于风力发电机组把风能转化成电能，风通过风轮后速度下降而产生湍流，要经过一定的距离后才能恢复。理想情况下，在主风向上尽量使风力发电机组布置得远，减少风力发电机组相互之间的影响。但是，缩短机组之间的距离可以减少电缆长度，从而降低联网费用。另外，充分利用土地等因素要求把风力发电机组布置得尽量近。风力发电机组布置时应考虑这些因素，根据实际地形情况，因地制宜优化布置。

风力发电机组排列布置的原则是，机组布置要综合考虑地形、地质、运输、安装和联网等条件，充分利用风能资源，最大限度的利用风能。

1）应根据风力发电场风向玫瑰图和风能密度玫瑰图显示的盛行风向、年平均风速等条件，确定主导风向，机组排列应与主导风向垂直。对平坦、开阔的场址，可以单排或多排布置风力发电机组；在多排布置时应尽量考虑呈“梅花形”排列，以减少风力发电机组之间尾流的影响。

2）风能经风力机转轮后，部分动能转化为机械能，尾流区风速减小约1/3，尾流流态也受扰动，尤以叶尖部位扰动最大，故前、后排风力发电机之间应有5D（D为风轮直径）以上的间隔，由周围自由空气来补充被前排风力机所吸收的动能并恢复均匀的流场。前排风力机是后排的障碍物的复杂地形条件下的风力发电场场址，可利用仿真分析软件（WAsP软件）结合机组排列布置原则优化机组布置方案。

3）盛行风向基本不变的风电场，一般而言，机组布置的行距（垂直于盛行风向）为3D～5D，列距（在盛行风向上）为5D～9D。单行风电场的风电机最小列距为3D，多行风电场的风电机最小列距为5D。风向集中的场址列距可以小一些。风向分散的场址列距就要大一些。多行布置时，呈“梅花形”布置尾流影响要小一些。

根据微观选址的基本原则和风电场的风能资源分布图，拟定若干布置方案，用WindFarmer软件对风力发电机组选址进行优化，确定并调整风力发电机组间的最小分布距离、高度变化，形状，机组数量，对风电场进行噪声分析及预测等。通过对各方案的发电量、尾流影响、投资差异及其他相关因素进行经济技术综合比较，确定最终的优化布置方案，绘制风电机组布置图。

风力发电机组的排列布置设计

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