CN104632534A - 一种高原地区风力发电机架设方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高原地区风力发电机架设方法，属于风力发电机组建设组装领域。高原地区风力发电机架设方法，测定高原地区的与海平面的海拔之，再测定该地区的风量流速，急流风速数据；测定高原地区的平均空气密度，设计该地区的风力发电机的数量及排布阵型；风力发电机采用垂直轴式风力发电机组，其垂直轴式风力发电机组的预设高度为15-20M，垂直轴式风力发电机组的叶片设置为4-6片；垂直轴式风力发电机组叶片角度设置为35-135°；所测定的数值，设定风力发电机的额定转速；设定好的风力发电机排布阵型安装风力发电机组。本发明提供的高原地区风力发电机架设方法，有效针对高原地区的复杂环境，采用测量与评估再架设的方案解决了在实际架设过程中遇到的经验不足等情况造成的成本增加。
Description
技术领域
本发明涉及一种高原地区风力发电机架设方法，属于风力发电机组建设组装领域。
背景技术
风能作为一种清洁的可再生能源，越来越受到世界各国的重视。其蕴量巨大，全球的风能约为2.74×10^9MW，其中可利用的风能为2×10^7MW，比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍。风很早就被人们利用--主要是通过风车来抽水、磨面等，而现在，人们感兴趣的是如何利用风来发电。
中国的主要高原有：黄土高原、内蒙古高原、青藏高原、云贵高原。中国有四大高原，集中分布在地势第一、第二阶梯上。青藏高原地势高，平均海拔4000米以上，多雪山冰川。内蒙古高原是蒙古高原的一部分，海拔1000米~1400米。黄土高原是世界著名的大面积黄土覆盖的高原，由西北向东南倾斜，海拔800米~2500米，沟壑纵横，植被少，水土流失严重均为世界所罕见。云贵高原地形崎岖不平，海拔1000米~2000米，多峡谷及典型的喀斯特地貌。
高原海拔高、空气稀薄，发电机容易发生电晕现象，因此对风力发电机的定子绕组、转子绕组的绝缘要求高，必须进行防晕处理，才能满足在高海拔地区的运行要求。为了各种电气设备的安全运行，箱式变压器内的各高、低压电气设备及变压器必须采用高原型产品，它们之间的安全净距需要用海拔修正系数予以修正，因此变压器体尺寸比一般变压器要大。当海拔高度大于i1000 m时，风电场升压站的屋内配电装置和外配电装置的各种安全净距需要进行修正，因此风电场升压站的占地面积较平原地区大，而且各电气设备都必须采用高原型产品。
现有高原架设风力发电机组的方案很多，很多架设方案采用平原的架设方案进行架设，造成很多架设完成后的发电机组无法运行或者运行效率低下，这是由于在建设或架设风力发电机组前，没有进行架设测量，导致架设成本过大，更严重会导致风力大电机组的损坏。
发明内容
本发明针对上述不足提供了一种高原地区风力发电机架设方法。
本发明采用如下技术方案：
本发明所述的一种高原地区风力发电机架设方法，方法如下：
1）、测定高原地区的与海平面的海拔之，再测定该地区的风量流速，急流风速数据；
2）、测定高原地区的平均空气密度，设计该地区的风力发电机的数量及排布阵型；风力发电机采用垂直轴式风力发电机组，其垂直轴式风力发电机组的预设高度为15-20M，垂直轴式风力发电机组的叶片设置为4-6片；垂直轴式风力发电机组叶片角度设置为35-135°。；
3）、据步骤1）所测定的的数值，设定风力发电机的额定转速；
4）、按照步骤2）中设定好的风力发电机排布阵型安装风力发电机组。
本发明所述的高原地区风力发电机架设方法，所述的步骤2）中根据风力发电机排布的阵型，其末尾部的高度向逐渐向顶端高度降低。
本发明所述的高原地区风力发电机架设方法，所述的步骤3）中在风力发电机的叶轮采用高叶尖的叶轮。
本发明所述的高原地区风力发电机架设方法，所述的发电机采用1MW-2.5MW的风力发电机组。
本发明所述的高原地区风力发电机架设方法，其特征在于：所述的风力发电机组采用3-5叶式叶轮。
有益效果
本发明提供的高原地区风力发电机架设方法，有效针对高原地区的复杂环境，采用测量与评估再架设的方案解决了在实际架设过程中遇到的经验不足等情况造成的成本增加。本方法对各类高原地区的环境进行了统一评估找到了高原地区的通性环境和实际问题，提高了高原架设风力发电机组的成功率，降低了架设成本。
具体实施方式
下面对本发明进一步详细说明：
首先在高原地区选取的架设基面需要进行实地测量。
风力发电机组的零部件受低温的影响是不同的。传动系统中的齿轮箱、主轴等主要部件承受冲击载荷，这类零部件须重点防止低温时的脆性断裂，因此应该采取适当的热处理方法、表面冷作硬化工艺和提高材料及零件表面加工质量等措施，提高机件的抗频繁冲击能力。另外，避免机组在风速较高和低温情况下频繁投切启动、紧急制动等产生较大的冲击载荷的操作，也是很关键的。机舱底板和塔架等承受循环载荷的大型焊接构件，在高寒环境温度下存在低温疲劳问题。
气压与海拔关系密切。在地球引力的作用下，空气依附在地球周围并形成大气压空气在地球引力的作用下，具有一定的质量，离地球表面越远（即海拔越高），气压越低在同一高度上的大气压又随地理纬度的增加而降低，在1km～5km范围内，递减率一般为10kPa／km。
随着海拔的增加，大气压力下降，空气稀薄，空气中含氧量也随之减少。在高原地区，由于这种气压状况，风力发电的运行和顺利实施都会受影响，内耗也会增大
采用主动失速型定桨距风力发电机组。使用主动失速的风力机时，将桨时节距推进到可获得最大功率位置；当风力发电机组超过额定功率后，桨叶节距主动向失速方向调节，将功率调整到额定值。由于功率曲线在失速范围的变化率比失速前低得多，控制相对容易，输出功率将更乎稳。
采用变桨距风力发电机组。对变桨距风力发电机组，由于其桨叶节距角是根据发电机输出功率的反馈信号来控制，不受气流密度变化的影响。无论是温度变化还是海拔引起空气密度变化，变桨距系统都能通过调整叶片角度，获得额定功率输出。
例如，西藏地区气候变化急剧温差幅度较大。除喜马拉雅山南坡外。其余各地都有不同程度的霜冻，藏北高原最为严重，无霜期不超过70d。风电机组浆叶的覆冰会使风轮运行不平衡，风速仪、风向仪和风速平衡装置的覆冰将影响机组的运行和控制。大温差易引起发电机绕组表面冷凝，可在发电机内部安装电加热器。
本发明一种高原地区风力发电机架设方法，方法如下：
1）、测定高原地区的与海平面的海拔之，再测定该地区的风量流速，急流风速数据；
2）、测定高原地区的平均空气密度，设计该地区的风力发电机的数量及排布阵型；风力发电机采用垂直轴式风力发电机组，其垂直轴式风力发电机组的预设高度为15-20M，垂直轴式风力发电机组的叶片设置为4-6片；垂直轴式风力发电机组叶片角度设置为35-135°。；
3）、据步骤1）所测定的的数值，设定风力发电机的额定转速；
4）、按照步骤2）中设定好的风力发电机排布阵型安装风力发电机组。
步骤2）中根据风力发电机排布的阵型，其末尾部的高度向逐渐向顶端高度降低。
步骤3）中在风力发电机的叶轮采用高叶尖的叶轮。所述的发电机采用1MW-2.5MW的风力发电机组。风力发电机组采用3-5叶式叶轮。
为使本发明实施例的目的和技术方案更加清楚，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
本发明中所述的“和/或”的含义指的是各自单独存在或两者同时存在的情况均包括在内。
本发明中所述的“内、外”的含义指的是相对于设备本身而言，指向设备内部的方向为内，反之为外，而非对本发明的装置机构的特定限定。
阅读者的左边即为左，阅读者的右边即为右，而非对本发明的装置机构的特定限定。
本发明中所述的“连接”的含义可以是部件之间的直接连接也可以是部件间通过其它部件的间接连接。
以上仅为本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些均属于本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种高原地区风力发电机架设方法，其特征在于：方法如下：
1）、测定高原地区的与海平面的海拔之，再测定该地区的风量流速，急流风速数据；
2）、测定高原地区的平均空气密度，设计该地区的风力发电机的数量及排布阵型；风力发电机采用垂直轴式风力发电机组，其垂直轴式风力发电机组的预设高度为15-20M，垂直轴式风力发电机组的叶片设置为4-6片；垂直轴式风力发电机组叶片角度设置为35-135°；
3）、据步骤1）所测定的的数值，设定风力发电机的额定转速；
4）、按照步骤2）中设定好的风力发电机排布阵型安装风力发电机组。
2.根据权利要求1所述的高原地区风力发电机架设方法，其特征在于：所述的步骤2）中根据风力发电机排布的阵型，其末尾部的高度向逐渐向顶端高度降低。
3.根据权利要求1所述的高原地区风力发电机架设方法，其特征在于：所述的步骤3）中在风力发电机的叶轮采用高叶尖的叶轮。
4.根据权利要求3所述的高原地区风力发电机架设方法，其特征在于：所述的发电机采用1MW-2.5MW的风力发电机组。
5.根据权利要求3所述的高原地区风力发电机架设方法，其特征在于：所述的风力发电机组采用3-5叶式叶轮。
Priority Applications (1)
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| CN201410641212.8A CN104632534A (zh) | 2014-11-14 | 2014-11-14 | 一种高原地区风力发电机架设方法 |
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| CN104653395A (zh) * | 2015-01-19 | 2015-05-27 | 河南科技大学 | 鱼摆尾型升阻融合垂直轴风轮 |
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2014
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Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN104653395A (zh) * | 2015-01-19 | 2015-05-27 | 河南科技大学 | 鱼摆尾型升阻融合垂直轴风轮 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 宫靖远: "《风电场工程技术手册》", 31 March 2004 * |
| 苏绍禹: "《风力发电机设计与运行维护》", 31 January 2003 * |
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