基于风能资源特征的风电机组优化选型方法研究

【摘要】： 在特定风能资源状况下,为了获得最佳的投资收益,须注重风力发电机组的选型,因为它关系到风电场的年发电量、总投资和投产后的运行维护成本。本文从技术和经济性两方面出发,研究在特定风资源状况下风力发电机组的优化选型问题,提出优化选型的分析方法:容量系数法和特定度电成本法。首次提出特定度电成本概念,用于机组的优化选型。本文还提出了一种计算机组发电量的简便算法,用于机组选型阶段发电量的估算。最后结合工程实际,采用该方法计算出四种机型的理论发电量,求出容量系数和特定度电成本,并对机组选型进行分析,得出结论。此外,本文还对风资源的测量与评估、机组的运行特性等进行研究和分析。 【关键词】：风电场 风能资源 风电机组 优化选型
【学位授予单位】：华北电力大学（北京）
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TM315
【目录】：

• 中文摘要3
• 英文摘要3-7
• 第一章 绪论7-12
• 1.1 选题背景及意义7-8
• 1.2 国内外研究现状8-10
• 1.2.1 风力发电发展现状8-9
• 1.2.2 风资源评估研究现状9-10
• 1.2.3 风电机组设备选型研究现状10
• 1.3 本文主要研究内容10-12
• 第二章 风能资源基本理论12-21
• 2.1 风能原理12
• 2.2 风功率密度12-14
• 2.3 风力机气动理论14-15
• 2.4 风廓线、风切变率15-16
• 2.5 风速统计特性16-17
• 2.6 威布尔参数估计方法17-20
• 2.7 本章小结20-21
• 第三章 风资源的测量与评估21-27
• 3.1 风资源测量及数据处理21-22
• 3.1.1 测风设备安装原则21
• 3.1.2 数据初判21-22
• 3.2 风功率密度等级和风区等级划分22-23
• 3.2.1 风功率密度等级22-23
• 3.2.2 IEC 风能分区分类23
• 3.2.3 我国风能分区23
• 3.3 风资源评估23-27
• 3.3.1 风能资源评估步骤23-25
• 3.3.2 风能资源评估参数25-27
• 第四章 风力发电机组选型分析27-43
• 4.1 风电机组的分类及特点27-31
• 4.2 风力发电机组运行特性系数31-32
• 4.2.1 叶尖速比31
• 4.2.2 风能利用系数31-32
• 4.2.3 转矩系数C_T 和推力系数C_F32
• 4.3 定桨距机组运行特性32-34
• 4.3.1 气流绕流分析32-33
• 4.3.2 风机功率输出特性分析33-34
• 4.4 变桨距机组运行特性34-36
• 4.4.1 气流绕流分析34-35
• 4.4.2 风机功率输出特性分析35-36
• 4.5 风电机组造价统计36
• 4.6 机组发电量的简便算法研究36-40
• 4.6.1 算法理论依据37
• 4.6.2 风速分布频率分析37-38
• 4.6.3 功率曲线的线性差值法38-39
• 4.6.4 机组发电量的计算39-40
• 4.7 机组选型分析40-42
• 4.7.1 机组选型影响因素分析40-41
• 4.7.2 优化选型分析方法研究41-42
• 4.8 本章小结42-43
• 第五章 风力发电机组优化选型工程应用算例43-52
• 5.1 风电场场址分析43-44
• 5.2 风资源分析44-45
• 5.2.1 测风年风资源观测统计数据分析44-45
• 5.2.2 代表年风资源观测数据推算值45
• 5.3 风资源前景估计45
• 5.4 风机设备优化选型45-51
• 5.4.1 基本技术参数分析46-47
• 5.4.2 功率曲线数据分析47-48
• 5.4.3 发电量的计算48-49
• 5.4.4 计算结果经济性比较49-50
• 5.4.5 综合评比结果50-51
• 5.5 优化选型结果分析51-52
• 第六章 结论及展望52-54
• 6.1 结论52
• 6.2 展望52-54
• 参考文献54-56
• 致谢56-57
• 在学期间发表的学术论文和参加科研情况57

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