风能发电技术简介培训课件

风能发电

技术简介设计与技术管理部目录01.风能发电站原理简介02.风电机组简介03.风电机组施工05.风能发电线路简介06.其他相关内容04.升压变电站简介01.风能发电站原理简介01.风能发电组成02.风能发电原理风能发电原理简介风能发电站主要由风电机组、集电线路、升压变电站、送出线路组成。风能发电主要组成部分风能发电原理简介风力驱动风电机组的扇叶转动，扇叶带动发电机转动产生电能，电能通过风电机组塔筒内线缆传输至塔筒底部电气平台（具有收集电能、变频、稳定电压的功能），各风电机组通过集电线路收集电能并传输至升压变电站，变电站将电能升压并通过输出线路并入电网，电能经电网传输、降压后实现利用。风能发电站发电原理02.风电机组简介01风电机组组成02风机基础03风机塔身04风机风电机组组成风机风机塔身风机基础风电机组主要由风机基础、风机塔身、风机及其他电气设备组成。风电机组组成风机基础扩展基础桩基基础岩石锚杆基础基础施工为常规施工，可参照房屋建筑基础施工方法。风机塔身风能发电风机类型钢结构塔身风机钢结构塔身是最常见和广泛使用的风能发电塔身类型。它由多个环形或圆形的钢管段组成，通过螺栓或焊接连接在一起。钢管塔身具有结构强度高、稳定性好、适应能力强的特点。混凝土塔身风机由混凝土材料制成的（通常采用装配式类型）。混凝土塔身具有良好的抗风能力和结构稳定性，能够承受较大的重量和大风压。混合塔身风机混合塔身采用不同的材料结合，通常是钢结构和混凝土结构的结合。这种类型的塔身可以充分利用钢的高强度和混凝土的耐久性，提高整体的结构强度和抗风能力。钢结构塔身风机钢混塔身风机混凝土塔身风机市面上最常采用的塔身为钢结构塔身。风机风扇扇叶机舱（含发电机）风机主要由风扇扇叶、机舱（包含发电机）及相关电气设备组成。机舱是所有设备中重量最重、吊装高度最大的，因此它是作为风电机组吊装主吊选择的依据。风机03.风电机组施工01管桩基础施工简介02钢结构塔身风电机组吊装简介风能发电风机基础施工管桩基础施工简介测量放线桩基就位管桩施工工艺流程一、管桩施工简介风能发电风机基础施工管桩基础施工简介管桩起吊锤击沉桩接桩停桩、成桩填芯灌桩一、管桩施工简介风能发电风机基础施工管桩基础施工简介二、基础土方开挖简介（1）基坑开挖坡度控制在60°，垫层范围外扩1m留作工作面，开挖其他事项同房建项目土方开挖。（2）桩基检测：包括水平载荷、抗压、抗拔和桩身完整性检测。（3）砂石换填：按照常规换填做法进行。风能发电风机基础施工管桩基础施工简介三、承台基础施工简介预留预埋垫层施工风能发电风机基础施工管桩基础施工简介三、承台基础施工简介锚栓笼安装钢筋施工锚栓笼安装混凝土浇筑风能发电风机基础施工管桩基础施工简介注意事项：混凝土浇筑后，风机安装前，应对预埋的锚栓组件进行二次灌浆加固处理。二次灌浆通常采用C80高强灌浆料，基础混凝土浇筑、养护7天后（非冬季施工期）即可开展灌浆施工。灌浆流程如下：钢结构塔身风电机组吊装简介（1）施工准备确定主吊并完成吊装场地布置。（2）风机基础移交风机基础浇筑完成且混凝土强度达到设计要求。（3）塔底设备安装塔底设备主要包括电气平台、转换器及电梯。（4）塔筒吊装（5）机舱吊装（6）风轮组装及吊装风轮及机舱风扇，通常采用地面组装然后整体吊装的形式。（7）电气设备安装吊装钢结构塔身风电机组吊装简介（1）吊装场地吊装场地由各部分组件的尺寸决定，通常不小于50*60m，材料堆放区、吊装施工区需进行处理，尤其是主吊行车区域需采用枕木或钢板处理以确保地面承载力。（2）主吊选择机舱重量和吊装高度决定主吊的选择。以2MW风机为例，塔筒高度85米，发电机重约50T，主吊选用650吨履带吊。（3）其他注意事项1）风机部件尺寸大，需提前规划运输路径或开辟专门运输通道；2）吊装前需基础施工完毕并达到吊装设计强度，基础完成移交。吊装前准备风能发电风机吊装钢结构塔身风机施工简介01基础验收条件（1）回弹仪检测承台主体混凝土强度大于30MPa(75%设计强度）；（2）二次灌浆层抗压强度≥50MPa；（3）上锚栓水平度的检查：最大水平误差平均不超过2mm；（4）基础锚栓接地电阻≤4Q。02吊装平台验收条件（1）主吊行走砖渣平台尺寸20mx40m；（2）平台坡度≤0.3°。03注意事项土建与安装单位双方签署移交单。风机基础移交验收风能发电风机吊装钢结构塔身风机施工简介01塔底设备塔底设备主要包括电气平台、辅助变压器、变频柜、电梯等。02设备定位设备安装前，根据设计图纸完成设备定位。03设备安装按照设备安装常规做法进行即可。塔底设备安装电气平台吊装变频柜吊装电梯吊装塔底设备定位风能发电风机吊装钢结构塔身风机施工简介01底段塔筒吊装前，锚栓基础法兰应涂抹硅胶。硅胶涂抹宽度12mm，硅胶连续无断点，硅胶位置紧靠锚栓。02单段塔筒顶安装法兰吊具。塔筒及叶轮吊装锚栓基础法兰抹硅胶塔筒顶安装法兰吊具风能发电风机吊装钢结构塔身风机施工简介塔筒及叶轮吊装塔筒吊装（一）塔筒吊装（二）塔筒扰流条安装（高度超120m时）风能发电站风机的扰流条，也被称为导流罩或者轮毂罩，主要是位于风机轮毂的外保护罩部分。当风机迎风状态下，气流会依照导流罩的流线型均匀分流，从而达到减少风阻、提高风机效率的目的。风能发电风机吊装钢结构塔身风机施工简介塔筒及叶轮吊装塔筒顶硅胶涂抹上段塔筒吊装顶段塔身扰流条及缆风绳安装风能发电风机吊装钢结构塔身风机施工简介塔筒及叶轮吊装叶轮安装就位主吊趴杆、安装完成叶轮提升04.风能发电变电站简介变电站组成（1）风能发电站的变电站，顾名思义就是把风机产生的低压电升压变成高压电。变电站一端通过集电线路连接风机塔身底部的电气平台收集电能用于升高电能电压；另一端通过输出线路将收集并升压的电能输送至电网。（2）变电站主要由综合用房、变压器及附属设备、出线架构及避雷和接地装置组成。综合用房变压器及附属设备出线架构变电站施工综合用房通常为钢筋混凝土结构，采用房屋建筑施工方法施工；变压器及附属设备安装、出线架构及避雷设施安装通常由专业分包施工。综合用房施工变压器及附属设备安装出线架构及避雷设施安装综合用房，预制舱，出线架构及避雷针，变压站及附属设备，接地变、站用变及SVG预制舱，GIS及附属设备，电缆沟。变电站主要施工内容包括：风能发电变电站变电站施工内容简介变压器及附属设备安装接地变及SVG预制舱等安装SVG预制舱是集成静止无功发生器（SVG）等设备的电力设备，用于电力系统无功补偿和电压调节，提高稳定性和效率。风能发电变电站变电站施工内容简介GIS及附属设备安装GIS及附属设备安装主要包括互感器安装、母线支柱安装、气室抽真空、微水检测、电阻回路测试等。风能发电变电站变电站施工内容简介电缆沟施工电缆沟根据设计施工，可采用现浇和预制两种方法。电缆沟支架需安装绝缘帽。试验、设备调试、并网01

设备调试前所有设备试验依照GB50150-2016《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》检验合格并由有资质的实验室出具实验报告后方可开始调试。02调试合格，并网协议签订后方可并网。05.风能发电站线路变电站线路组成（1）线路主要由集电线路和输出线路组成。（2）集电线路用于将风电机组产生的电能收集输送至变电站；输出线路用于将变电站升压的电能并入电网。（3）集电线路有埋地和架空两种形式，输出线路高压线采用架空形式，集电线路和输出线路通常采用铁塔架空。变电站线路施工（1）铁塔基坑开挖及钢筋模板混凝土施工按照常规方法开展。（2）立塔有整体立塔和分段立塔两种形式，立塔形式的选择由施工场地、塔架重量决定。通常采用地面组装整体立塔的形式。变电站线路施工工艺流程变电站线路施工集电线路路径复测塔架基础施工塔身组装铁塔吊装架线06.风能发电其他内容01风能发电风机选址02风能发电风机密度03风能发电风机对周边环境的影响04风能发电站各部分成本风能发电其他内容风能发电风机选址建设风电场最基本的条件是要有能量丰富、风向稳定的风能资源。风能质量好一是指盛行风向稳定，有利于风机规范排布和降低频繁偏航的故障及能耗；二是风速的日变化、季变化较小，可降低对电网的冲击；三是风频分布利于风机的出力。例如年平均风速是11m/s的风电场，50%的风速都是21m/s，另50%的风速都是1m/s，全年平均风速虽然有11m/s（21x50%+1x50%=11），但由于它的风频分布在风机切入切出风速范围外，导致风机的发电量为零。风能资源风能发电其他内容风能发电风机选址满足产业政策和规划：选址前需要收集该地区的空间发展规划，尽可能让风电项目与地区发展规划和开发政策相吻合。核实场址是否已做其他规划用途，或已被其他项目占用。做到全面考虑，统筹安排。满足安全要求：风电场宏观选址时要充分考虑风电场建设和运营的安全问题。尽量选择地震烈度小、工程地质和水文地质条件较好的场址。还须考虑影响机组安全运行的因素，包括雷暴、台风、洪水、冰冻等恶劣气象条件和自然灾害。建设条件：尽量选择地形简单、施工难度小、工程量少、交通条件适合大部件运输、施工成本低的场址。电网接入条件：场址尽量靠近符合电压等级的变电站或电网，利于减少线损和送出成本。电网有剩余间隔供风电场接入。避开限制区域：宏观选址时尽量避开基本农田、生态红线、国家公益林、自然保护区、重要矿藏、军事区域等。这些限制因素需要开发人员到自然资源和林草部门逐一核查。满足环境要求：风电场选址应注意与居民区、工厂、学校、企事业单位保持适当的距离，尽量减少风机噪声和光影对人类生活的影响。考虑当地民俗、宗教等人文因素、以及与公众利益的关系。场址应避开珍稀植物生长地、动物集聚和繁殖区及候鸟迁徙路径。满足投资回报：对拟选场址进行初步的经济估算，分析项目是否满足投资单位收益要求。例如，有的地方可能风速较高，但电价非常低，不能满足收益率要求，就不太适合风电开发。风能发电其他内容风能发电风机密度、变电站管理范围风机之间的距离并没有一个固定的值，具体的风机密度是由风能发电厂的建设单位和设计单位研究决定。通常由以下几点因素决定：（1）风场的地理位置、地形、风向、风速分布以及风机的型号和性能一般来说，风机之间至少需要保持一定的安全距离，这个距离通常是风机直径的4到6倍。以现在流行的兆瓦级别的风机为例，如果风轮直径是90米，那么安全距离大约是360到540米。此外，还需要考虑尾流效应，即前一台风机运转后会在其后方形成一个风速较低的区域，后续的风机如果位于这个区域内，其发电效率会受到影响。因此，为了确保下一排的风机可以得到良好的发电效率，通常会在主风向上错开排布，并保持适当的距离。（2）工程、社会因素和现场条件制约可以采用先进的控制方法，比如上风机跟风向错开一个小角度，可以减少尾流的影响，从而允许更紧凑的排布。风机密度风能发电其他内容风能发电对周边环境的影响风能发电厂通过改变地表粗糙度和提取风动能，可能会影响边界层湍流运动，进而改变局部地表温度、近地表气温、降水、风速等要素的变化，从而影响局地气候。例如，风电场可能会引起近地表温度的冷却或增温效应。气候影响风能发电其他内容风能发电对周边环境的影响风电场的建设和运行可能会对当地的生态系统产生影响，包括对鸟类的迁徙和觅食造成干扰，甚至可能导致鸟类死亡。因此，在风电场建设中需要对风机的位置、高度和数量进行合理的规划，减少对鸟类的影响。生态影响风能发电其他内容风能发电对周边环境的影响风力发电机的高度和数量在一定程度上会对周围的景观产生影响，这可能会对当地旅游业造成一定的负面影响。在风电场建设中需要考虑周围环境的美观度和景观价值，并采取相应的措施减少对景观的影响。景观影响风能发电其他内容风能发电对周边环境的影响风力发电机的安装需要占用一定的土地资源，这可能会对当地的地质环境产生一定的影响，如改变土壤结