1、风电场风资源评估与选址交流风电场风资源评估与选址交流 2汇报目录汇报目录上午上午第一篇第一篇 风能资源评估风能资源评估下午下午第一篇第一篇 风电场风机选型和发电量估算风电场风机选型和发电量估算第二篇第二篇 风资源评估常用软件介绍风资源评估常用软件介绍第三篇第三篇 风电场微观选址风电场微观选址第四篇第四篇 地形、气候对风的影响地形、气候对风的影响 3第一篇第一篇 风电场风机选型和发电量估算风电场风机选型和发电量估算1.1 1.1 风力发电机组选型风力发电机组选型1.2 1.2 不同机型发电量估算不同机型发电量估算1.3 1.3 不同机型综合经济比较不同机型综合经济比较1.4 1.4 机型选择推荐
2、意见机型选择推荐意见1.5 1.5 风电机组布置推荐方案风电机组布置推荐方案 41.11.1风力发电机组选型风力发电机组选型 1 1.1.1.1.1 风能资源分析风能资源分析通过通过对测风塔的数据进行分析对测风塔的数据进行分析，得出，得出代表年代表年5050m m80m80m高度的年平均风速高度的年平均风速、风功率密度。根据风功率密度。根据风电场风能资源测量方法（风电场风能资源测量方法（GB-T18710-2019GB-T18710-2019）可以判断风功率密度等级可以判断风功率密度等级，一般来说，一般来说，风功率密风功率密度度达到达到3 3级级以上，风电场才有开发价值以上，风电场才有开发价值
3、。各测风塔的风能主要集中各测风塔的风能主要集中某几个某几个扇区，扇区，盛行风向盛行风向稳定稳定，才才有利于风能资源的有效利用。有利于风能资源的有效利用。根据风电场根据风电场656585m85m轮毂高度轮毂高度处处5050年一遇最大风年一遇最大风速速，风电场，风电场风机轮毂高度处风机轮毂高度处15m/s15m/s风速区间的风速区间的湍湍流强度流强度，判定，判定风电场工程可以选择风电场工程可以选择的的风力发电风力发电机机组组类别类别。51.11.1风力发电机组选型风力发电机组选型 1 1.1.1.1.1 风能资源分析风能资源分析 风力机等级的基本参数风力机等级的基本参数 61.11.1风力发电机组
4、选型风力发电机组选型 1 1.1.1.2 2 机型范围初选机型范围初选 国内外风电场工程的经验表明，在现有的技术条件下，对于一个国内外风电场工程的经验表明，在现有的技术条件下，对于一个已知场区的风电场，单机容量选择在某个确定的范围内，项目的已知场区的风电场，单机容量选择在某个确定的范围内，项目的经济性会相对较高。在进行单机容量选择时，首先应确定一个适经济性会相对较高。在进行单机容量选择时，首先应确定一个适合于本项目的合于本项目的容量范围容量范围，然后在该范围内选择一种，然后在该范围内选择一种技术成熟、市技术成熟、市场业绩良好场业绩良好并且并且经济性较高经济性较高的机型。的机型。71.11.1风
5、力发电机组选型风力发电机组选型 1 1.1.1.2 2 机型范围初选机型范围初选 风电机组选型要考虑的几个因素风电机组选型要考虑的几个因素 一、风轮输出功率控制方式一、风轮输出功率控制方式 风轮输出功率控制方式分为风轮输出功率控制方式分为失速调节和变桨距调节失速调节和变桨距调节两种。两种控制方式各有两种。两种控制方式各有利弊，各自适应不同的运行环境和运行要求。变速变桨距机型比定速定桨距利弊，各自适应不同的运行环境和运行要求。变速变桨距机型比定速定桨距机型更具优越性，它不仅能在低风速时能够根据风速变化，在运行中保持最机型更具优越性，它不仅能在低风速时能够根据风速变化，在运行中保持最佳叶尖速比以获
6、得最大风能；也能在高风速时根据风轮转速的变化，储存或佳叶尖速比以获得最大风能；也能在高风速时根据风轮转速的变化，储存或释放部分能量，提高传动系统的柔性，使功率输出更加平稳。释放部分能量，提高传动系统的柔性，使功率输出更加平稳。从目前市场情从目前市场情况看，采用变桨距调节方式的风电机组居多。况看，采用变桨距调节方式的风电机组居多。二、风电机组的运行方式二、风电机组的运行方式 风电机组的运行方式分为风电机组的运行方式分为变速运行与恒速运行变速运行与恒速运行。恒速运行的风电机组的好处。恒速运行的风电机组的好处是是控制简单，可靠性好控制简单，可靠性好。缺点是由于转速基本恒定，而风速经常变化，因此。缺点
7、是由于转速基本恒定，而风速经常变化，因此风力发电机组经常工作在风能利用系数风力发电机组经常工作在风能利用系数(Cp)(Cp)较低的点上，较低的点上，风能得不到充分利风能得不到充分利用用。变速运行的风电机组一般采用双馈异步发电机或多极永磁同步发电机。变速变速运行的风电机组一般采用双馈异步发电机或多极永磁同步发电机。变速运行方式通过控制发电机的转速，能使风力机的叶尖速比接近最佳，从而运行方式通过控制发电机的转速，能使风力机的叶尖速比接近最佳，从而最最大限度的利用风能，提高风力发电机组的运行效率大限度的利用风能，提高风力发电机组的运行效率。81.11.1风力发电机组选型风力发电机组选型 1 1.1.
8、1.2 2 机型范围初选机型范围初选 风电机组选型要考虑的几个因素风电机组选型要考虑的几个因素 三、发电机的类型三、发电机的类型 发电机的类型包括发电机的类型包括异步发电机、双馈感应型发电机和多极永磁同步电异步发电机、双馈感应型发电机和多极永磁同步电机机。风力发电机大多采用普通的。风力发电机大多采用普通的异步发电机异步发电机，正常运行中在发出有功，正常运行中在发出有功功率的同时，需要从电力系统吸收一定的无功功率才能正常运行功率的同时，需要从电力系统吸收一定的无功功率才能正常运行(机端机端的电容补偿只能减少从电力系统吸收无功功率的数量的电容补偿只能减少从电力系统吸收无功功率的数量)，双馈感应型风
9、，双馈感应型风力发电机的功率因数力发电机的功率因数(COS)(COS)可以在可以在+0.95+0.95-0.95-0.95之间变化，也就是说之间变化，也就是说可以根据电网的需要发出或者吸收无功功率，改善当地电网的电压质可以根据电网的需要发出或者吸收无功功率，改善当地电网的电压质量，提高电力系统的稳定水平。量，提高电力系统的稳定水平。四、风力发电机组的传动方式四、风力发电机组的传动方式 风力发电机的传动方式包括风力发电机的传动方式包括齿轮传动方式与无齿轮箱直驱方式齿轮传动方式与无齿轮箱直驱方式。目前，。目前，风力发电机大多采用风力发电机大多采用齿轮传动齿轮传动，成本较低，但是降低了风电转换效率、
10、，成本较低，但是降低了风电转换效率、产生噪音，是造成机械故障的主要原因，而且为了减少机械磨损需要产生噪音，是造成机械故障的主要原因，而且为了减少机械磨损需要润滑清洗等定期维护。采用无齿轮箱的直驱方式有效地提高了系统的润滑清洗等定期维护。采用无齿轮箱的直驱方式有效地提高了系统的效率以及运行可靠性，但同时也提高了电机的设计成本。效率以及运行可靠性，但同时也提高了电机的设计成本。91.11.1风力发电机组选型风力发电机组选型 1 1.1.1.2 2 机型范围初选机型范围初选 根据风电场址的地形、地质特点、风资源分布情况，以及风力发根据风电场址的地形、地质特点、风资源分布情况，以及风力发电机组技术成熟
11、、先进、可靠等要求，选择多种适合的机型，按电机组技术成熟、先进、可靠等要求，选择多种适合的机型，按单一机型方案进行风力发电机组的优化布置。单一机型方案进行风力发电机组的优化布置。101.11.1风力发电机组选型风力发电机组选型 1 1.1.1.3 3 风电机组总体布置风电机组总体布置布置机位时需要考虑布置机位时需要考虑地形地貌地形地貌、主导风向与主导主导风向与主导风能方向、地面障碍物风能方向、地面障碍物等影响因素。具体布置时等影响因素。具体布置时因地制宜，根据风电场地形条件、建设规模、风因地制宜，根据风电场地形条件、建设规模、风力发电机组的型号及装机的台数进行优化布置，力发电机组的型号及装机的
12、台数进行优化布置，实现在有限的场区范围内达到实现在有限的场区范围内达到最大的上网发电量最大的上网发电量和最低成本和最低成本的目标。的目标。在软件优化的基础上在软件优化的基础上手工调整手工调整风机位置，调整风风机位置，调整风机与防护林、村庄、线缆等地物之间的距离，考机与防护林、村庄、线缆等地物之间的距离，考虑风机的相对集中布置，同时将尾流效应控制在虑风机的相对集中布置，同时将尾流效应控制在合理范围内，以充分利用土地资源与风资源，减合理范围内，以充分利用土地资源与风资源，减少集电线路长度，方便运输安装。少集电线路长度，方便运输安装。111.11.1风力发电机组选型风力发电机组选型 1 1.1.4
13、.1.4 轮毂高度优化轮毂高度优化 计算各机型计算各机型不同轮毂安装高度下不同轮毂安装高度下的发电量的发电量，随着轮毂高度增加，随着轮毂高度增加，发电量增加的同时风机与塔架的运输与安装难度增大，塔筒与基发电量增加的同时风机与塔架的运输与安装难度增大，塔筒与基础加固引起的基本投资增加。结合各风机厂家现在的生产情况、础加固引起的基本投资增加。结合各风机厂家现在的生产情况、技术成熟程度和装机运行安全可靠性等因素对技术成熟程度和装机运行安全可靠性等因素对不同机型不同轮毂不同机型不同轮毂高度的发电量与经济性高度的发电量与经济性进行综合比较，推荐比选的几种机型的轮进行综合比较，推荐比选的几种机型的轮毂安装
14、高度毂安装高度 。121.21.2不同机型发电量估算不同机型发电量估算 1 1.2.1 .2.1 年理论发电量及单年理论发电量及单机机尾流的计算尾流的计算根据各机型单一机组的布置方案，利用软件，计根据各机型单一机组的布置方案，利用软件，计算各种风机的算各种风机的年净发电量年净发电量（尾流折减后），并计（尾流折减后），并计算风力发电机组的算风力发电机组的尾流损失尾流损失。131.21.2不同机型发电量估算不同机型发电量估算 1 1.2.2 .2.2 空气密度修正系数空气密度修正系数由于风功率密度与空气密度成正比，在相同的风速条件由于风功率密度与空气密度成正比，在相同的风速条件下，空气密度不同则风
15、电机组出力不一样，风电场年上下，空气密度不同则风电机组出力不一样，风电场年上网电量估算应进行空气密度修正。因此需要对软件在标网电量估算应进行空气密度修正。因此需要对软件在标准空气密度条件下计算得到的发电量进行修正。原理上准空气密度条件下计算得到的发电量进行修正。原理上可根据风功率密度与空气密度成正比的特点，可根据风功率密度与空气密度成正比的特点，将标准空将标准空气密度对应下的功率曲线估算的结果乘以空气密度修正气密度对应下的功率曲线估算的结果乘以空气密度修正系数进行空气密度修正系数进行空气密度修正。当实测空气密度偏离标准空气。当实测空气密度偏离标准空气密度较大时，按正比关系进行修正的误差较大。密
16、度较大时，按正比关系进行修正的误差较大。根据风电场具体风资源情况，结合各机型的功率曲线，根据风电场具体风资源情况，结合各机型的功率曲线，计算不同机型在对应轮毂高度处能达到额定功率前的理计算不同机型在对应轮毂高度处能达到额定功率前的理论发电量所占比例，仅对风机满发前的发电量按照空气论发电量所占比例，仅对风机满发前的发电量按照空气密度正比关系修正进行折减。密度正比关系修正进行折减。141.21.2不同机型发电量估算不同机型发电量估算 1 1.2.3 .2.3 控制和湍流折减控制和湍流折减风电机组随风速风向的变化不断调整机组的运行风电机组随风速风向的变化不断调整机组的运行状态，实际运行中机组控制总是
17、落后于风的变化，状态，实际运行中机组控制总是落后于风的变化，使风机的输出功率减小。根据风电场使风机的输出功率减小。根据风电场湍流强度值湍流强度值大小情况，对控制和湍流折减系数取值，控制和大小情况，对控制和湍流折减系数取值，控制和湍流系数一般取湍流系数一般取97%97%左右。左右。151.21.2不同机型发电量估算不同机型发电量估算 1 1.2.4 .2.4 叶片污染折减叶片污染折减叶片表层污染使叶片表面粗糙度提高，翼型的气叶片表层污染使叶片表面粗糙度提高，翼型的气动性能下降。根据动性能下降。根据风电场风沙、降雨量大小、夏风电场风沙、降雨量大小、夏季昆虫多少、冬季叶片结冰季昆虫多少、冬季叶片结冰
18、等情况，判断可能造等情况，判断可能造成的叶片污染程度，对叶片污染折减系数取值，成的叶片污染程度，对叶片污染折减系数取值，一般污染系数取一般污染系数取97%97%左右。左右。161.21.2不同机型发电量估算不同机型发电量估算 1 1.2.5 .2.5 风电机组利用率风电机组利用率风力机维护的好坏直接影响到发电量的多少和经风力机维护的好坏直接影响到发电量的多少和经济效益的高低；风力机本身性能的好坏，也要通济效益的高低；风力机本身性能的好坏，也要通过维护检修来保持，维护工作及时有效可以发现过维护检修来保持，维护工作及时有效可以发现故障隐患，减少故障发生机率，提高风机运行效故障隐患，减少故障发生机率
19、，提高风机运行效率。风机维护可分为率。风机维护可分为定期检修定期检修和和日常排故维护日常排故维护两两种方式。考虑风力发电机组故障、检修对发电效种方式。考虑风力发电机组故障、检修对发电效率的影响，将常规检修安排在率的影响，将常规检修安排在小风月小风月，根据目前，根据目前风力发电机组的制造水平和已建风电场的运行经风力发电机组的制造水平和已建风电场的运行经验，验，一般风电场一般风电场风力发电机组的可利用率为风力发电机组的可利用率为95%95%。171.21.2不同机型发电量估算不同机型发电量估算 1 1.2.6 .2.6 功率曲线折减功率曲线折减考虑到风电机组厂家对功率曲线的保证率一般为考虑到风电机
20、组厂家对功率曲线的保证率一般为95%95%，在计算发电量时应予以考虑，因此取风电，在计算发电量时应予以考虑，因此取风电机组功率曲线保证率机组功率曲线保证率95%95%。181.21.2不同机型发电量估算不同机型发电量估算 1 1.2.7 .2.7 场用电、线损等能量损耗场用电、线损等能量损耗根据风电场根据风电场地形复杂程度，地势起伏情况，集电地形复杂程度，地势起伏情况，集电线路能量损耗大小线路能量损耗大小。估算场用电和输电线路、机。估算场用电和输电线路、机组变电站损耗占总发电量的百分比，一般能量损组变电站损耗占总发电量的百分比，一般能量损耗系数为耗系数为95%95%左右。左右。191.21.2
21、不同机型发电量估算不同机型发电量估算 1 1.2.8 .2.8 气候影响停机气候影响停机根据根据风电场区域风电场区域冬季低温气温天数冬季低温气温天数、风力发电机风力发电机组适应的温度范围组适应的温度范围等情况，当风场的气温超出它等情况，当风场的气温超出它的适应范围，风机将不再发电。低温环境下，风的适应范围，风机将不再发电。低温环境下，风机的运行效率有所下降，且风机停机再启动需要机的运行效率有所下降，且风机停机再启动需要温度回升区间。另外当气温下降到温度回升区间。另外当气温下降到-10-10时风机时风机的润滑系统也将会受到影响，的润滑系统也将会受到影响，00以下叶片表面以下叶片表面结冰也会影响风
22、机翼型的气动性能，使发电量降结冰也会影响风机翼型的气动性能，使发电量降低。一般北方寒冷地区风电场低温气候影响折减低。一般北方寒冷地区风电场低温气候影响折减按按95%95%左右考虑。左右考虑。201.21.2不同机型发电量估算不同机型发电量估算 1 1.2.2.9 9 总折减系数总折减系数根据上述各项折减系数，计算出不同机型对应的根据上述各项折减系数，计算出不同机型对应的总折减系数。总折减系数。211.21.2不同机型发电量估算不同机型发电量估算 1 1.2.10 .2.10 年上网电量测算年上网电量测算根据风电场各种机型风机年理论发电量扣除上述根据风电场各种机型风机年理论发电量扣除上述发电量损
23、失，即得出年上网发电量发电量损失，即得出年上网发电量 ，从，从发电量发电量指标角度指标角度，对各种机型进行比较。，对各种机型进行比较。221.31.3不同机型综合经济比较不同机型综合经济比较 评价一种机型的优劣，评价一种机型的优劣，不能仅从发电量和等不能仅从发电量和等效利用小时来考虑，效利用小时来考虑，应应综合经济指标综合经济指标来评来评价。除发电量外，风价。除发电量外，风电机组的价格、塔架、电机组的价格、塔架、底座、箱变、电缆、底座、箱变、电缆、公路以及变电站等也公路以及变电站等也都是影响机型方案选都是影响机型方案选择的重要因素。对风择的重要因素。对风电机组进行电机组进行综合指标综合指标比较
24、，以最终确定风比较，以最终确定风电场电场机组选型机组选型。231.41.4机型选择推荐意见机型选择推荐意见确定风电项目机型最终推荐意见，主要考虑三个确定风电项目机型最终推荐意见，主要考虑三个因素：一是所推荐机型方案的因素：一是所推荐机型方案的发电量指标优越发电量指标优越；二是该方案投资二是该方案投资经济指标合理经济指标合理，抗风险能力强；，抗风险能力强；三是该方案三是该方案上网电价低上网电价低，即考虑综合技术经济指，即考虑综合技术经济指标优越的机型方案。标优越的机型方案。根据风机在根据风机在发电量、机组投资、上网电价发电量、机组投资、上网电价等各项等各项综合指标上的明显的优势，推荐一种风机作为
25、选综合指标上的明显的优势，推荐一种风机作为选择方案，以此作为进一步工程设计的依据。择方案，以此作为进一步工程设计的依据。241.51.5风电机组布置推荐方案风电机组布置推荐方案 对优选的机型进行进一步对优选的机型进行进一步优化布置优化布置，考虑整体规，考虑整体规划的影响，以获得较大发电量和最优经济效益为划的影响，以获得较大发电量和最优经济效益为原则，既要保证风机间距以减小尾流损失又要考原则，既要保证风机间距以减小尾流损失又要考虑风机的相对集中布置以减少集电线路及道路的虑风机的相对集中布置以减少集电线路及道路的投资；不仅考虑每个机位最优，而且考虑各风机投资；不仅考虑每个机位最优，而且考虑各风机之
26、间的相互影响与风机长期稳定运行的安全性，之间的相互影响与风机长期稳定运行的安全性，从而保证整个风电场的从而保证整个风电场的发电量最大，效益最好发电量最大，效益最好。25第二篇第二篇 风资源评估常用软件介绍风资源评估常用软件介绍2.1 WAsP 2.1 WAsP 2.2 WindFarmer 2.2 WindFarmer 2.3 WindPro 2.3 WindPro 2.4 WindSim 2.4 WindSim 26第二篇第二篇 风资源评估常用软件介绍风资源评估常用软件介绍随着数值模拟技术的快速发展随着数值模拟技术的快速发展,也由于资也由于资料分析法在资料的时空分辨率方面具有一料分析法在资料
27、的时空分辨率方面具有一定局限性定局限性,越来越多的高分辨率气象模式越来越多的高分辨率气象模式及流体力学计算软件被应用到风电场微观及流体力学计算软件被应用到风电场微观选址工作中选址工作中.目前，最常用的风电场微观目前，最常用的风电场微观选址及风资源评估的软件有：选址及风资源评估的软件有：1 WAsP 1 WAsP 2 WindFarmer 2 WindFarmer 3 WindPro 3 WindPro 4 WindSim4 WindSim 272.1WAsP2.1WAsP1.1.WAsPWAsP：WAsP(Wind Atlas Analysis WAsP(Wind Atlas Analysis
28、 and Application Program)and Application Program)软件由丹麦软件由丹麦RISRIS实验室开发，是基于比较平坦的实验室开发，是基于比较平坦的地形设计的，可以由一个测风塔推算周地形设计的，可以由一个测风塔推算周围围100km100km2 2范围内的风能资源分布。范围内的风能资源分布。WasPWasP软件对风能资源评估适用于区域面积小，软件对风能资源评估适用于区域面积小，地形相对平坦地区地形相对平坦地区。WAsPWAsP可以计算定风机的发电量，可以生可以计算定风机的发电量，可以生成风资源栅格文件，实际应用中往往和成风资源栅格文件，实际应用中往往和其它软
29、件配合使用。其它软件配合使用。282.1WAsP2.1WAsP 292.1WAsP2.1WAsP WASPWASP的主要功能可由以下四部分组成：的主要功能可由以下四部分组成：1 1、原始数据的分析原始数据的分析 原始数据的分析主要是指气象数据的分析原始数据的分析主要是指气象数据的分析，可对任何时间序列气象数，可对任何时间序列气象数据进行分析。将原始数据编辑成直方图表，即为据进行分析。将原始数据编辑成直方图表，即为WASPWASP气象数据输入。原始数气象数据输入。原始数据还可依韦伯分布参数来进行分析。通据还可依韦伯分布参数来进行分析。通 过人为定义上下限，过人为定义上下限，WASPWASP将所输
30、入将所输入的风速风向进行归类。风速分为四个等级：静风的风速风向进行归类。风速分为四个等级：静风(无风无风)、有效风、超限风、有效风、超限风、读数错误等，主要是有效风区域内的统计值参与读数错误等，主要是有效风区域内的统计值参与 计算，单位计算，单位m/sm/s。风向分为。风向分为1212个等分，自北向东顺时针计算，每一等分为个等分，自北向东顺时针计算，每一等分为3030，称为一个扇区，在整个，称为一个扇区，在整个计算过程中，所有的考虑因素都是依照该分类来定方位计算过程中，所有的考虑因素都是依照该分类来定方位 并进行计算。并进行计算。2 2、风图谱数据的产生风图谱数据的产生 表示风速的直方图表可以
31、转换成图谱数据组表示风速的直方图表可以转换成图谱数据组。该直方图表可从原始数。该直方图表可从原始数据分析中得出，或者可直接由标准的气象表输入，在风图谱数据组中，风观据分析中得出，或者可直接由标准的气象表输入，在风图谱数据组中，风观察测量按场地的特殊地形条件关系而得到察测量按场地的特殊地形条件关系而得到“净化净化”，呈现其真实量。，呈现其真实量。3 3、风气候估算风气候估算 应用由应用由WASPWASP计算产生的风图谱数据组计算产生的风图谱数据组(或由其它途径产生的或由其它途径产生的)通过进行通过进行产生风图谱的逆运算步骤可估算出任何特殊点的产生风图谱的逆运算步骤可估算出任何特殊点的风气候风气候
32、。风气候按韦伯分布。风气候按韦伯分布参数及风的扇区分布情况而估算。参数及风的扇区分布情况而估算。4 4、潜在风能估算潜在风能估算 可计算平均风的总能量值可计算平均风的总能量值。此外，。此外，还可估算出风力机的实际年平均产还可估算出风力机的实际年平均产量量，这由给，这由给WASPWASP提供相应风力机的标准功率曲线而计算。提供相应风力机的标准功率曲线而计算。302.2WindFarmer2.2WindFarmerGH WindFarmerGH WindFarmer是有效的风电场设计优化软件工是有效的风电场设计优化软件工具。它综合了各方面的具。它综合了各方面的数据处理、风电场评估数据处理、风电场评
33、估，并集成在一个程序中快速精确地计算处理。用并集成在一个程序中快速精确地计算处理。用户可以通过户可以通过GH WindFarmerGH WindFarmer自动有效地进行风电自动有效地进行风电场场布局优化布局优化，使其产能最大化并符合环境、技，使其产能最大化并符合环境、技术和建造的要求。术和建造的要求。GH WindFarmerGH WindFarmer可生成高质量可生成高质量风电场风电场环境影响评估文档环境影响评估文档，包括噪音、阴影闪，包括噪音、阴影闪烁（烁（shadow flickershadow flicker）、视觉影响、雷达、累）、视觉影响、雷达、累积影响。风电场的视觉影响可以通过
34、采用动态积影响。风电场的视觉影响可以通过采用动态或静态视觉图像、虚拟漫游（或静态视觉图像、虚拟漫游（Fly-throughFly-through）或）或集锦照片的方式演示。集锦照片的方式演示。GH WindFarmerGH WindFarmer有中文、英文、德文、法文等多有中文、英文、德文、法文等多种语言版本，全球种语言版本，全球2424小时具有技术支持。小时具有技术支持。312.2WindFarmer2.2WindFarmer 322.2WindFarmer2.2WindFarmer GH WindFarmerGH WindFarmer包含以下几个功能模块包含以下几个功能模块：（a a）基础
35、模块）基础模块：基础模块是基础模块是GH WindFarmerGH WindFarmer的核心，具有所有设计风的核心，具有所有设计风电场必须的基本功能，主要包括：地图处理、风电场边界定义、风机电场必须的基本功能，主要包括：地图处理、风电场边界定义、风机工作室、风电场尾流损失模型、电量计算选项、自动设计优化、噪音工作室、风电场尾流损失模型、电量计算选项、自动设计优化、噪音影响模型、电量、风速、噪音和地面倾斜地图、多个风电场独立和累影响模型、电量、风速、噪音和地面倾斜地图、多个风电场独立和累积分析、与积分析、与WAsPWAsP和其他风力流动模型软件的连接界面。和其他风力流动模型软件的连接界面。（b
36、 b）可视化模块）可视化模块：可视化模块用于在实际建造前模拟和演示风电场可视化模块用于在实际建造前模拟和演示风电场的视觉效果，包括视觉影响区域分析，虚拟现实，虚拟漫游，集锦照的视觉效果，包括视觉影响区域分析，虚拟现实，虚拟漫游，集锦照片等。片等。（c c）MCP+MCP+模块模块：MCP+MCP+模块提供了所有测量风力数据的评估工具，测模块提供了所有测量风力数据的评估工具，测量数据的时间序列可以输出成图形和文件并与长期风资源数据形成关量数据的时间序列可以输出成图形和文件并与长期风资源数据形成关联。联。（d d）紊流强度模块）紊流强度模块：紊流强度模块提供高级用户先进的风力流动、紊流强度模块提供
37、高级用户先进的风力流动、风机性能和风机负载模型。风机性能和风机负载模型。（e e）金融模块）金融模块：金融模块可以对风能项目设计规划阶段进行金融评金融模块可以对风能项目设计规划阶段进行金融评估，用户可以采用自己的金融模型或软件中自带的金融模型。估，用户可以采用自己的金融模型或软件中自带的金融模型。（f f）电力模块）电力模块：电力模块用于设计风电场的电力规划，包括对于变电力模块用于设计风电场的电力规划，包括对于变压器、电力电缆的超载检查和计算电力损耗。压器、电力电缆的超载检查和计算电力损耗。（g g）阴影闪烁模块）阴影闪烁模块：阴影闪烁模块计算所给出的布局图和地形图中阴影闪烁模块计算所给出的布
38、局图和地形图中所产生的阴影闪烁。确定风机产生的阴影闪烁机理和时间间隔。所产生的阴影闪烁。确定风机产生的阴影闪烁机理和时间间隔。332.3WindPro2.3WindPro WindPROWindPRO是丹麦是丹麦EMDEMD公司开发的风电场规划设计软件，经过公司开发的风电场规划设计软件，经过2020多年多年的发展，的发展，WindPROWindPRO已成为已成为使用最广泛使用最广泛、用户界面最友好用户界面最友好的风能资的风能资源评估与风电场设计软件之一。源评估与风电场设计软件之一。WindPROWindPRO是基于对象的是基于对象的模块化软模块化软件件，除了基本的，除了基本的BASISBASI
39、S模块外，用户可根据需要和预算自由选择模块外，用户可根据需要和预算自由选择模块。模块。WindPROWindPRO以以WAsPWAsP为计算引擎，相对于单独使用为计算引擎，相对于单独使用WAsPWAsP，WindPROWindPRO与与WAWAsPsP联合使用具有许多优点：如方便灵活的联合使用具有许多优点：如方便灵活的测风数据分析测风数据分析手段，用手段，用户可以方便地剔除无效测风数据，并对不同高度的测风数据进行户可以方便地剔除无效测风数据，并对不同高度的测风数据进行比较，寻求相关性，评价测风结果；考虑风机尾流影响的风电场比较，寻求相关性，评价测风结果；考虑风机尾流影响的风电场发电量计算发电量
40、计算，并提供，并提供多种尾流模型多种尾流模型；风机实际位置的空气密度计；风机实际位置的空气密度计算，自动修正标准条件下的风机功率曲线；风电场规划区域的极算，自动修正标准条件下的风机功率曲线；风电场规划区域的极大风速计算；几乎涵盖了市场上所有风机，并不断更新的风机数大风速计算；几乎涵盖了市场上所有风机，并不断更新的风机数据库，包括功率曲线、噪声排放及可视化信息等。据库，包括功率曲线、噪声排放及可视化信息等。此外，此外，WindPROWindPRO还能实现还能实现短期测风数据的长期相关性分析短期测风数据的长期相关性分析；详尽；详尽的计算报告；兼容多种数字化资源文件，如卫星照片、的计算报告；兼容多种
41、数字化资源文件，如卫星照片、SRTMSRTM（ShShuttle Radar Topological Missionuttle Radar Topological Mission）等高线数据等，为描述规）等高线数据等，为描述规划风电场外围划风电场外围15kM15kM的粗糙度与等高线提供了便利。的粗糙度与等高线提供了便利。342.4WindSim 2.4WindSim WindSimWindSim：WindSimWindSim软件是挪威一家公司设计，基软件是挪威一家公司设计，基于于计算流体力学计算流体力学方法对风电场选址及风资源评估方法对风电场选址及风资源评估的软件。的软件。WindSimWin
42、dSim软件包括软件包括六个模块六个模块：地形处理：地形处理模块、风场计算模块、风机位置模块、流场显示模块、风场计算模块、风机位置模块、流场显示模块、风资源计算模块、年发电量计算模块。其模块、风资源计算模块、年发电量计算模块。其中，中，风场计算模块风场计算模块适用计算流体力学商用软件适用计算流体力学商用软件PhPheonicseonics的结构网格解算器部分。的结构网格解算器部分。WindSimWindSim软件采软件采用计算流体力学软件来模拟场址内的风场情形，用计算流体力学软件来模拟场址内的风场情形，可以很好的计算出相对复杂地形下的风场分布情可以很好的计算出相对复杂地形下的风场分布情况，因此
43、，况，因此，WindSimWindSim软件可以用于软件可以用于相对复杂地形相对复杂地形条件下的风电场选址及风资源。条件下的风电场选址及风资源。352.4WindSim 2.4WindSim 36第三篇第三篇 风电场微观选址风电场微观选址3.1 3.1 任务与目的任务与目的 3.2 3.2 现场考察现场考察 3.3 3.3 选址原则选址原则3.4 3.4 软件计算流程软件计算流程 373.13.1任务与目的任务与目的 微观选址工作微观选址工作主要任务主要任务是，对风电场所是，对风电场所在区域内进行在区域内进行现场踏勘现场踏勘，利用，利用计算软件计算软件对风电场内的风电机组布置进行计算，对风电场
44、内的风电机组布置进行计算，满足风电场总体满足风电场总体装机容量装机容量以及风电机以及风电机组组装机台数装机台数要求，给出各风电机组的具体要求，给出各风电机组的具体位置坐标位置坐标，从而指导下一步的勘测设计，从而指导下一步的勘测设计等工作。等工作。383.23.2现场考察现场考察 现场考察工作主要包括：现场考察工作主要包括：了解风电场场区地质条件、地形地貌、测风塔了解风电场场区地质条件、地形地貌、测风塔位置、场地条件、场区内树林、农田、房屋等位置、场地条件、场区内树林、农田、房屋等分布情况。分布情况。在已确定开发建设的场区内，风电场宏观选址在已确定开发建设的场区内，风电场宏观选址后，根据风能资源
45、勘测评估分析结果，充分利后，根据风能资源勘测评估分析结果，充分利用风能分布较优的位置，在风能最大点初步布用风能分布较优的位置，在风能最大点初步布置机位，然后再结合地形地貌特点考核机位，置机位，然后再结合地形地貌特点考核机位，以规避农田、林地、湖泊及其它地面障碍物。以规避农田、林地、湖泊及其它地面障碍物。同时考查机组施工安装条件的选择是否合理，同时考查机组施工安装条件的选择是否合理，如吊装空间、吊装设备摆放及进出道路、设备如吊装空间、吊装设备摆放及进出道路、设备堆放等，经过综合经济技术比较，最终确定风堆放等，经过综合经济技术比较，最终确定风力发电机组的微观位置。力发电机组的微观位置。393.33
46、.3微观选址原则微观选址原则 风力发电机组的布置，要充分考虑各方面的影响因素，有以下几点：风力发电机组的布置，要充分考虑各方面的影响因素，有以下几点：1)1)风力发电机组垂直于主导风能方向排列；风力发电机组垂直于主导风能方向排列；2)2)充分利用风电场的土地；充分利用风电场的土地；3)3)尽量减小风力发电机组之间的相互影响、满足风电机组之间尽量减小风力发电机组之间的相互影响、满足风电机组之间行、列距的要求；行、列距的要求；4)4)综合考虑风电场地形、地表粗糙度、障碍物等，将其影响降综合考虑风电场地形、地表粗糙度、障碍物等，将其影响降到最低；到最低；5)5)合理利用风电场的测站订正后的测风资料；
47、合理利用风电场的测站订正后的测风资料；6)6)考虑风电机组之间的相互影响后尽量缩短机组之间的距离，考虑风电机组之间的相互影响后尽量缩短机组之间的距离，从而减少集电线路的长度。从而减少集电线路的长度。7)7)风机尽量布置在风资源最好且便于施工的地区；风机尽量布置在风资源最好且便于施工的地区；8)8)尽量避免对现有植被的破坏；尽量避免对现有植被的破坏；9)9)尽量避开防护林及农用土地；尽量避开防护林及农用土地；10)10)尽量考虑与周边风电场风电机组相互避让；尽量考虑与周边风电场风电机组相互避让；11)11)充分考虑机组之间尾流对机组发电量的相互影响。充分考虑机组之间尾流对机组发电量的相互影响。4
48、03.43.4软件计算流程软件计算流程 目前，国内微观选址通常采用国际上较为流行的风电场设计软件目前，国内微观选址通常采用国际上较为流行的风电场设计软件WASPWASP及及WindFarmerWindFarmer进行风况建模，建模过程如下：进行风况建模，建模过程如下：根据风电场各测站订正后的测风资料、地形图、粗糙度，利用轮根据风电场各测站订正后的测风资料、地形图、粗糙度，利用轮毂高度的风资源栅格文件满足精度及高度要求的毂高度的风资源栅格文件满足精度及高度要求的WindFarmerWindFarmer软件软件的三个输入文件，包括：的三个输入文件，包括：轮毂高度的风资源栅格文件、测风高度轮毂高度的
49、风资源栅格文件、测风高度的风资源栅格文件及测风高度的风资源风频表文件的风资源栅格文件及测风高度的风资源风频表文件。采用关联的方法在采用关联的方法在WindFarmerWindFarmer软件中输入软件中输入WASPWASP软件形成的软件形成的三个文三个文件件，输入三维的数字化，输入三维的数字化地形图地形图(1:10000(1:10000或或1:5000)1:5000)，地形复杂的，地形复杂的山地风电场应采用山地风电场应采用1:50001:5000地形图，输入风电场空气密度下的地形图，输入风电场空气密度下的风机风机功率曲线及推力曲线功率曲线及推力曲线，设定风机的，设定风机的布置范围及风机数量布置
50、范围及风机数量，设定，设定粗粗糙度、湍流强度、风机最小间距、坡度、噪声糙度、湍流强度、风机最小间距、坡度、噪声等，考虑风电场发等，考虑风电场发电量的各种电量的各种折减系数折减系数，采用，采用修正修正PARKPARK尾流模型尾流模型进行风机优化排布。进行风机优化排布。根据优化结果的坐标，利用根据优化结果的坐标，利用GPSGPS到到现场踏勘定点现场踏勘定点，根据现场地形，根据现场地形地貌条件和施工安装条件进行了地貌条件和施工安装条件进行了机位微调机位微调，并利用，并利用GPSGPS测得新的测得新的坐标，然后将现场的定点坐标输入坐标，然后将现场的定点坐标输入windfarmerwindfarmer中
