风电场工程设计导则中国华电Word格式文档下载.docx

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1.3.1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。

1.3.2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。

1.3.3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。

1.3.4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。

1.3.5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。

1.3.6本导则由中国华电集团新能源发展有限公司负责解释。

第二章设计阶段划分及设计一般原则

2.1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；

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，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

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；

第三章风电场选址

3.1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，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

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

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

3.4.1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。

3.4.2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。

3.4.3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。

3.4.4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。

3.4.5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。

3.4.6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。

3.4.7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。

3.4.8测风数据的合理范围和数据相关性及变化趋势见下表：

表3.4-1数据合理范围

主要参数

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＜106kPa

表3.4-2数据相关性

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3.4-3数据变化趋势

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

3.4.9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。

3.4.10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

3.5.1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。

3.5.2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。

3.5.3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。

3.5.4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。

3.5.5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/kW，土地征用面积约为布机区域面积的1％,应尽量避开基本农田、养殖区、自然保护区及军事基地或国家重要设施。

3.5.6对环境影响小。

风电场布置应考虑风电机噪声对附近居民的影响，机位一般应布置在民居300m以外。

第四章风电场可行性研究设计

4.1可行性研究报告的编制和审查

4.1.1风电工程可行性研究报告由有资质的咨询、设计单位完成。

可行性研究报告具体内容和深度应按照国家发改委《风电场工程可行性研究报告编制办法》（发改办能源〔2005〕899号）和《风电场工程可行性研究报告设计概算编制办法及计算标准》（FD001-2007）执行。

风电场的规划选址按照《风电场场址选择技术规定》进行。

4.1.2在风电项目的可行性研究报告编制完成后，主机设备招标采购前，应组织咨询单位或专家对可研设计进行审查，为编制项目核准报告创造条件。

4.2风电场工程等级划分和设计安全标准

4.2.1风电场工程等别应根据装机容量和变电站电压等级划分为四等，当装机容量和变电站电压分属不同的等别时，工程等别应按其中较高的等别确定。

表4.2-1风电场工程等别划分

工程等别

工程规模

装机容量（MW）

变电站电压等级（kV）

I

大

（1）型

300

500

330

II

大

（2）型

100

220

中型

50

110

35

小型

4.2.2根据工程等别和规模，确定建筑物级别和建筑物结构安全标准。

4.3工程地质

4.3.1分析拟建风场的风的形成原因及类型，有无破坏性的飓风等。

4.3.2调查拟建风场50年一遇最大洪水位（内涝）及地震等级，对风电机及变电站有无潜在的危害。

4.3.3勘查拟建风场的地质情况、地下水位等，根据地形地质条件复杂程度，一般选择不少于5处有代表性地段进行地质钻探，以拟定风电机基础、建筑物及设备基础的选型和场内道路布置等。

4.4规划装机容量

4.4.1根据当地政府批准用地范围及测风数据，用相关软件对风场进行规划装机容量估算。

4.4.2根据确定的风电场