《精编》某公司风电场工程设计导则

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1、 FDFD 中国华电集团新能源发展有限公司企业标准中国华电集团新能源发展有限公司企业标准 风风 电电 场场 工工 程程 设设 计计 导导 则则 试行 试行 DesignDesign GuidelinesGuidelines ofof windpowerwindpower projectsprojects 20102010 年年 9 9 月月 1313 日发布日发布 20102010 年年 1010 月月 1 1 日实施日实施 中国华电集团新能源发展有限公司中国华电集团新能源发展有限公司 发布发布 中国华电集团新能源发展有限公司中国华电集团新能源发展有限公司 风电场工程设计导则 试行 风电场工程

2、设计导则 试行 目目 录录 第一章第一章 总总 则则 1 1 1 编制目的 1 1 2 编制依据 1 1 3 适用范围 1 第二章第二章 设计阶段划分及设计一般原则设计阶段划分及设计一般原则 3 2 1 设计阶段划分 3 2 2 设计一般原则 5 第三章第三章 风电场选址风电场选址 7 3 1 资料收集 整理 7 3 2 风能资源普查 7 3 3 风力发电场的宏观选址 7 3 4 风力发电场测风 8 3 5 风力发电场场址选择原则 10 第四章第四章 风电场可行性研究风电场可行性研究 12 4 1 可行性研究报告的编制和审查 12 4 2 风电场工程等级划分和设计安全标准 12 4 3 工程地

3、质 13 4 4 规划装机容量 13 4 5 风电机组选型 13 4 6 风电场年发电量估算 18 4 7 电气 19 4 8 土建工程 21 4 9 环境保护和水土保持 22 4 10 消 防 25 4 11 可研概算 27 4 12 财务评价 32 第五章第五章 风电场初步设计风电场初步设计 39 5 1 初步设计报告的编制和审查 39 5 2 风力发电场总体布局 39 5 3 风电机的微观选址 41 5 4 风力发电机基础 43 5 5 变电站建筑部分 47 5 6 电气部分 59 5 7 风电场集电线路 64 5 8 施工组织设计 66 5 9 交通工程 71 5 10 初步设计概算

4、75 第一章第一章 总总 则则 1 1 编制目的编制目的 为规范和促进中国华电集团新能源发展有限公司风电场工程 建设工作 统一和规范公司所属风电场工程设计标准 以追求合 理的工程投资获得最佳的经济效益和社会效益为目标 制订本设 计导则 1 2 编制依据编制依据 1 2 11 2 1 国家和行业有关设计标准 规程和规范 具体见 附 录 1 2 21 2 2 中国华电集团公司及中国华电集团新能源发展有限公 司相关管理规定 1 3 适用范围适用范围 1 3 11 3 1 本导则适用于中国华电集团新能源发展有限公司及其 全资 控股公司所属或管理的新建 含扩建 的风力发电工程设 计 参股项目可参照执行

5、1 3 21 3 2 本导则适用于装机容量为 20MW 级及以上或以 35kV 及 以上电压等级并入电网的陆上风电场 含位于多年平均大潮位以 上的沿海风电场 工程设计工作 其他规模和离网型陆上风电场 及海上风电场工程设计可参考执行 1 3 31 3 3 风电场工程设计一般包括风电场和变电站两部分 风 电场工程接入系统设计按有关规定执行 1 3 41 3 4 本导则仅就主要设计内容进行说明 未尽部分应按照 国家和行业现行规程规范执行 满足相关规程规范要求 1 3 51 3 5 本导则为企业指导性标准 如与国家强制性标准相矛 盾 应按国家标准执行 1 3 61 3 6 本导则由中国华电集团新能源发

6、展有限公司负责解释 第二章第二章 设计阶段划分设计阶段划分及设计一般原则及设计一般原则 2 1 设计阶段划分设计阶段划分 2 1 1 划分一般原则 根据国家有关规定 结合本公司特点 风电场工程设计阶段 一般划分为工程规划 预可行性研究 可行性研究 含项目核准 申请报告 初步设计 施工图设计 竣工图设计等阶段 2 1 2 适用阶段 本导则仅就风电场设计一般原则 风电场选址 可行性研究 设计和初步设计分别进行说明 工程规划 预可行性研究和施工 图设计 竣工图设计等可参照国家和行业相关规程规范执行 2 1 3 各阶段工作内容 1 可行性研究阶段 1 确定工程任务和规模 论证项目开发的必要性和可行性

7、2 对风电场风能资源进行评估 3 查明风电场场址工程地质条件 提出相应的评价和结论 4 选择风电机组选型 提出风电机组优化布置方案 计算发 电量 5 根据风电场工程接入系统方案 提出风电场和变电站电气 设计方案 6 拟定消防方案 7 确定工程总体布置 中央控制室的结构型式 布置方案和 主要尺寸 拟定土建工程方案和工程量 8 确定工程占地范围及建筑征地主要指标 拟定施工组织设 计方案 编制施工总进度 9 拟定风电场工程定员编制 提出工程管理方案 10 环境保护和水土保持设计 11 劳动安全和工业卫生方案 12 编制节能减排方案 13 可研设计概算 14 经济评价 2 初步设计阶段 1 根据微观选

8、址成果和设计要求 进行风电场补充测量和地 质详勘 2 根据最新地形地质勘探成果和风能资源测量分析结果 优 化确定风电机组的微观位置 复核发电量 3 确定轮毂设计高度 提出塔架设计方案 4 进行风电机基础设计 提出风电机基础设计方案 5 进行机组变基础设计 提出基础结构型式和配筋设计方案 6 确定集电系统电气主接线 选择确定机组变 开关 熔断 器 避雷器等 或箱式变电站 电力电缆 导线 杆塔等主要 设备材料的型号 规格 根据路径计算线路长度和杆塔数量等 7 提出风电机组塔架 机舱 叶片吊装方案 含主要吊装设 备清单 设备堆放布置 吊装平台设计 风电机组基础及风电场 变电站施工方案等 细化施工工期

9、 编制施工网络进度图 8 对风电场内外交通道路进行布置与初步设计 9 进行变电站及站内建筑 安装工程设计 提出总平面布置 和竖向布置等 10 初步设计概算 其中 初步设计中未涉及的项目 如消 防 环保等 按可研概算成果纳入初步设计概算 2 2 设计一般原则设计一般原则 2 2 1 符合国家法规原则 风电场设计必须遵守国家有关法规的规定 应严格按国家最 新规定的核准制程序进行 设计文件应符合有关规章制度规定的 内容和深度要求 2 2 2 近期建设与远期发展相结合原则 风电场设计应结合工程的中长期发展规划进行 正确处理近 期建设与远期发展的关系 2 2 3 安全性 合理性 先进性原则 风电场设计应

10、本着安全可靠 经济合理 技术先进等原则 结合地区特点 在确保工程安全的前提下 积极推广 采用成熟 的新技术 新设备 新材料 新工艺 努力提高自动化水平 2 2 4 统筹 节约 环保和安全原则 1 风电场工程设计应充分利用场区已有设施 统筹考虑分期 建设情况 避免重复建设 2 风电场工程设计应落实环境保护和水土保持措施 减少工 程建设对环境和植被的破坏 3 风电场工程设计应符合劳动安全与工业卫生的要求 落实 安全预评价提出的安全对策措施 第三章第三章 风电场选址风电场选址 3 1 资料收集 整理资料收集 整理 从地方各级气象台 站及有关部门收集的有关气象 地理及 地质数据资料 对其进行分析和归类

11、 从中筛选有代表性的完整 数据资料 其中包括能反映该地气象特征的多年 一般不少于 30 年 平均值和极值 如平均风速和极端风速 平均气温和极端气 温 平均气压 雷暴日数等 3 2 风能资源普查风能资源普查 对收集的资料进行进一步分析 按标准风能区域 风功率密 度等级 初步确定风能可利用区 10m 高度有效风功率密度在 100W m2以上属于可开发区域 3 3 风力发电场的宏观选址风力发电场的宏观选址 根据风能资源调查与分区的结果 选择最佳的场址 全面考 虑场址所在地对电力的需求及交通 电网 土地使用和环境等因 素 力求增大风力发电机组的输出 提高供电的经济性 稳定性 和可靠性 最大限度减少各种

12、因素对风能利用 风力发电机组使 用寿命和安全的影响 3 4 风力发电场测风风力发电场测风 3 4 13 4 1 为了正确评价拟选风力发电场的风能资源情况 取得 代表性风速风向资料 了解不同高度风速 风向变化特点以及地 形地貌对风的影响 必须进行实地测风 3 4 23 4 2 现场测风应连续进行 至少持续一年以上 有效数据 不得少于 90 测风塔数量依地形和项目规模而定 3 4 33 4 3 测风的位置 应选择在风电场内风能资源具有代表性 的位置 测风位置附近应无高大建筑 树木等障碍物 与单个障 碍物距离应大于障碍物高度的 3 倍 与成排障碍物距离应保持在 最大高度的 10 倍以上 3 4 43

13、 4 4 测风设备的数量 应依风场规模及场内地形的复杂程 度而定 对于地形较为平坦 容量在 50MW 以下的风场 可选择一 处安装测量设备 对于地形较为复杂或容量超过 100MW 的风场 应选择二处及以上安装测风设备 3 4 53 4 5 测风塔安装的高度不应低于拟安装的风力发电机组的 轮毂中心高度 一般为 70m 风电场多处安装测风塔时 其高度 可按 10m 的整数倍选择 但至少应有一处测风塔的高度高于拟安 装的风力发电机组的轮毂高度 3 4 63 4 6 安装在测风塔上的测量仪器包括 风速传感器 风向 传感器 气压传感器 温度传感器和数据采集器等设备 只在一 处安装测风塔时 测风塔应安装至

14、少四层风速 风向传感器 其 中两层应选择在 10m 高度和拟安装的风力发电机组的轮毂高度处 或其以上位置 其它层可按 10m 的整数倍高度安装 通常会选 择在 30m 和 50m 高度 3 4 73 4 7 不得对现场采集的原始数据进行任何的删改增减 对 下载的数据应及时进行复制和整理 应对数据进行初判 看其是 否在合理范围内 3 4 83 4 8 测风数据的合理范围和数据相关性及变化趋势见下表 表表 3 4 13 4 1 数据合理范围数据合理范围 主要参数主要参数合理范围合理范围 平均风速0m s 小时平均风速 40m s 风向0 小时平均值 360 平均气压 海平面 94kPa 小时平均值

15、 106kPa 表表 3 4 23 4 2 数据相关性数据相关性 主要参数主要参数合理相关性合理相关性 50m 30m 高度小时平均风速差值 2 0m s 50m 10m 高度小时平均风速差值 4 0m s 50m 30m 高度风向差值 22 5 表表 3 4 33 4 3 数据变化趋势数据变化趋势 主要参数主要参数合理变化趋势合理变化趋势 1h 平均风速变化 6m s 1h 平均气温变化 5 1h 平均气压变化 1kPa 3 4 93 4 9 在数据整理过程中 发现数据缺漏和失真时 应立即 与现场测风人员联系 认真检查测风设备 及时进行设备检修或 更换 对缺漏和失真数据应说明原因 3 4 1

16、03 4 10 特殊的地理和气象条件要对风力发电机组提出特殊的 要求 如海拔超过 2500m 最大风速超过 50m s 或极大风速超过 70m s 气温低于零下 20 积雪 积冰 雷暴 盐雾或沙尘多 发地区等 3 5 风力发电场场址选择原则风力发电场场址选择原则 3 5 13 5 1 场址区年平均风速较大 拟建风电场地面以上 70m 高 处 年平均风速一般应大于 6m s 海拔超过 2000m 的高原地区 应大于 6 5m s 对于风电电价较高的地区 高于 0 61 元 kWh 可适当放宽 但不应低于 5 5m s 3 5 23 5 2 场址区场地开阔 地质条件较好 场地开阔便于大规 模开发和运输 管理 良好的地质条件可有效减少基础工程投资 3 5 33 5 3 场址对外交通运输方便 场址选择应根据风电机机舱 重量 叶片长度等充分考虑大件运输的可行性及对投资的影响 3 5 43 5 4 风电场并网条件良好 应符合电网规划 电力消纳能 力满足风电场建设规模的要求 尽量靠近电网 减少送出工程投 资 3 5 53 5 5 土地征用方便 风电场单位容量布机区域的面积一般 为 200 400m2