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1、本科毕业论文（设计）论文（设计）题目：六盘水盘县轿顶山风电场的规划与设计 学 院：XXXXX学院 专 业：新能源科学与工程 班 级： 能 源 XX 学 号： XXXXXX 学生姓名： XXX 指导教师： XXXXXXX 2014年5月31日贵州大学本科毕业论文（设计）诚信责任书本人郑重声明：本人所呈交的毕业论文（设计），是在导师的指导下独立进行研究所完成。毕业论文（设计）中凡引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。特此声明。论文（设计）作者签名： 日 期： II贵州大学本科毕业论文（设计）目录目录I摘 要IIIAbstractIV第1章 绪论11.1研究背景及意义11.
2、2风力资源概述21.2.1风力资源的特点21.2.2风力发电原理21.2.3世界风力资源分布状况31.2.4国内外风电发展现状41.3我国风力资源区域划分概述51.4我国风力发电现状61.5贵州省风力资源分布及风电现状71.5.1贵州省风力资源分布情况71.5.2贵州省风力发电现状81.6本设计的主要内容9第2章 风电场风资源数据分析与评估102.1数据来源102.2风资源分析102.2.1风资源区域概述102.2.2风速和风功率密度数据分析102.2.3 风速和风能频率分析122.2.4风向频率和风能密度分析152.3风资源和气象条件综合评价16第3章 风力发电机组设备选型及微观选址及发电量
3、预估193.1风力发电机组设备的选型193.1.1 风力发电机组选型时应考虑以下因素193.1.2风电机组制造商的制造能力203.1.3风力发电机组优选203.2风电场的微观选址分析233.2.1微观选址要求233.2.2风电机组布置原则243.2.3 风电机组布置253.2.4 风电场风机排布253.3 年上网电量估算26第4章 电气一次设计分析284.1主接线设计原则及要求284.2主要电气设备选择284.2.1变压器的选择284.2.1断路器的选择304.2.2互感器的选择304.3电气主接线绘制30第5章 结 论32参考文献33致 谢34IV贵州大学本科毕业论文（设计）六盘水盘县轿顶山
4、风电场的规划与设计摘 要在第三次工业革命到来之际，为满足人类生存需要，保持社会经济可持续发展，能源节约和可再生能源的开发利用越来越受到重视。风能是目前最具规模开发，技术较成熟的可再生能源之一。对于合理规划和设计风电场是利用风力资源的重要前提，决定着国家能源结构布局，因此本文通过利用WAsP软件，以六盘水市盘县轿顶山为前提，对该地风电场的风资源进行分析与评估；根据分析结果进行该地风电场的规划与设计。通过对轿顶山风电场的规划与设计，更高效地将风能资源转化为电能，获得轿顶山风电场的风资源情况，为风电场积累建设的基础技术经验,为今后开发山地风电场提供参考和借鉴。关键词 : WAsP软件, 轿顶山,风电
5、场规划与设计The planning and design of Liupanshui Panxian Jiaoding mountain farmAbstract In the third industrial revolution is approaching, in order to meet human survival needs, maintain social and economic sustainable development, energy conservation and development of renewable energy sources and more
6、attention. Wind energy is currently the largest development, technology is one of the more mature renewable energy. An important prerequisite for rational planning and design of wind farms using wind resources to decide the countrys energy structure and layout, this paper by using WAsP software to L
7、iupanshui Panxian jiaoding mountain premise of the analysis of the wind resource to wind farm and evaluation; according to the results of the analysis to wind farm planning and design. By car roof wind farm planning and design, more efficient wind energy resources into electricity, basic technical e
8、xperience eligible for the construction of wind farms, and provide reference for the future development of mountain wind farm. Key words：WAsP software, Panxian jiaoding mountain , Wind farm planning and design第 35 页贵州大学本科毕业论文（设计） 第1章 绪论1.1研究背景及意义全球风力发电在经过前几年的平淡发展后，目前已迎来了新的发展热潮，2014年风电新增加的装机容量就突破了5亿千
9、瓦，其中全球2014年风电新装机容量排名前五位的是中国、德国、美国、巴西和印度。中国以2319.6万千万的新装机容量占全球榜首，德国以527.9万千瓦排名第二，全球排名第三的美国新增装机容量达到485.4万千瓦。然而在2014年全球风电累计装机容量排名前五从高到低分别是：中国、美国、德国、西班牙及印度。从国内来看，2015年6月底，全国风电累计并网容量达到1.05亿千瓦，中国在十三五规划更是重视发展风力发电，预计到2020年时，风电装机容量达到2000万千瓦，并且要让风电与煤电上网电价相持平。因此为来我国风力发电将迎来一片热潮，其发展潜力巨大。我国在风力发电技术上的研究也已较为成熟。对风电场的
10、规划与设计也有很多相关领域及高校进行研究并获得一定的成效，比如：河北科技大学一名学生发表的硕士论文山地风电场工程规划设计，通过对金紫山风电场的规划设计，使风能资源得到合理利用，为社会创造价值，给风电相关行业提供借鉴及参考。风力发电利用已成为一种趋势，对风能资源的合理、精准掌握也就成为了各国攻坚的技术之一。利用精准的风资源数据，通过优化的规划和设计风电场将对国家增加发电量，改善地区能源结构，带动地区经济发展及改善生态环境影响重大。风力发电作为一种可再生能源，合理利用风力发电对于改善我国能源结构、提高地方能源供应的多样性和安全性及增加就业带动国内经济快速发展意义重大。贵州省六盘水市盘县轿顶山地形相
11、当复杂，风电场所处位置离城市较远，如果建立风电场，则就需要考虑很多因素，在进行风电场规划与设计时，应注意气象数据的不稳定、数据较少、可关联性低等问题1；通过对轿顶山风电场的规划与设计，可以更高效地将风能资源转化为电能，将促进贵州省的能源结构的变革，实现风电场的优化设计，在风电场建设方面获取相关的技术经验，为山地、丘陵等复杂地形建立风电场和以后从事相关研究提供参考和借鉴。1.2风力资源概述1.2.1风力资源的特点风力资源是因太阳辐射使地球表面受热不均，空气流动产生动能的自然资源。风能属于可再生新能源，其全球资源蕴藏量巨大且分布广泛，利用过程中污染较小。风能利用基本没有对环境的直接污染和影响；风电
12、机组运行噪声在4050dB左右，远小于汽车的噪声，在距离风电机组500m外已基本不受影响。由于风能是由空气的流动而产生，而其风能密度将会随着空气密度的变化而变化，当空气密度很小时，风力能量密度也随着变得很低。此时如果想要获得更多的风力，就必须要将风力机的风轮做的很大，这对于安装风力机难度加大且风力机的使用寿命也受到很大的影响。根据不同地区风能差异和不稳定性；风能面临着地形地物的制约，风力发电的影响比较大，即便是在同一个区域，随着季节、昼夜、有利地形处风力的大小等因素的影响，导致风能也就不同，而在风能储存上也涉及这较多问题2。这些因素都大大增加了风能的利用难度和制约着其发展。1.2.2风力发电原
13、理随着社会的高速发展，人类对风的利用有了飞跃的变革；从远古风车经过相当长时间发展，如今在风的利用上，已经形成了比较成熟的风力发电技术，人类以风力发电原理为基础，在利用风力发电的过程中，随着科学技术的发展风力利用技术跟着技术创新，以更优、更高效的方式充分利用风能资源，为人类社会发展创造更多的价值。对风力的认识知道风力发电分为陆地风力发电和海上风力发电，但是无论以何种风力发电形式进行风资源利用，其主要的构成设备是风力发电机组（简称风电机组）。机械组中的风轮充当着风电机组的心脏，当风电机组进行风力发电时，风轮吸收风力，为风力机发电提供源源不断的机械能。其中风轮包括叶片和轮毂。叶片通过气流带动风轮旋转
14、，将空气动力的能量换成机械能，要求具有较好的空气动力外形；机械能驱动齿轮箱里面的齿轮旋转并增加转速，牵引发电机发电，实现机械能向电能的转变；最后，通过场变压器将每一台风力发电机的风能汇集起来传输到升变压器，根据电网的要求变压器将电能升到同电网一样的电压等级电压，从而实现并网运行发电3。1.2.3世界风力资源分布状况根据相关资料的统计，全球风资源储量较为可观，每年有将近1.51018KWh的辐射能来自外层空间，其中2.5的能量在辐射过程中被大气吸收，被吸收的能量使得大气受热不均从而产生大约4.3l0l2kWh的风能。全球风资源所占陆地面积及风力在3至7级面积分布情况如表1.1。表1.1 全球风能
15、资源分布地区陆地面积(km2)风力37级所占的面积（km2）北美193397876拉丁美洲和加勒比184823310西欧47421968东欧和独联体230496783中东和北非81422566撒哈拉以南非洲72552209太平洋地区213544188（中国）95971056中亚和南亚4299243总计10666029143欧洲在整个欧洲大陆上，大部分地区的风速基本在6至7m/s以上，但是部分地区如伊比利亚半岛中部、意大利北部、等部分东南欧地区以及土耳其地区等区域风速较小，在4至5m/s以下。但相对于全球风力资源分布情况来说，欧洲风资源相当丰富，风能利用技术最为发达，其中在沿海地区风资源最为丰富，年平均风速到达9m/s以上4。由此观之，合理利用好风资源是对于地区能源发
