風電場設計優化方法初探

李大明

摘 要：文章先論述了風力發電廠的設計特征，進而分析了目前我們國家的該項設計工作中常見的問題，在這個前提之下，提出了設計優化措施，希望為相關工作提供參考。

關鍵詞：風電場；設計；優化

引言

當前時期能源問題成為了制約一個國家發展的重要問題。風力發電在我們國家有非常重要的地位。在進行此類項目的設計工作的時候，要按照三個步驟開展工作，第一要分析預可行性。第二要分析可行性。最后要設計圖紙。當前只有較少單位在圖紙設計以前進行了初期設計活動。項目設計品質的高低會對項目的利潤產生非常大的影響，在開展設計工作的時候必須認真嚴謹，只有這樣才能夠減少費用，提升速度和品質。

1 當前風電場問題處理方法分析

首先，要確保設計標準一致。此類項目的設計標準一般體現在機械的選擇以及裝修標準等工藝體系中，只有選擇正確的標準才能夠保證項目的造價合理。在設計的時候，要在確保項目建設穩定，運作安全的前提之下，結合規定，使用一定的標準，確保設計合理，而且還要確保實用性高。

通過分析我們發現目前很多的設計機構在設計理念以及設計思想上面都有較大的差別，導致成果也有大的差異，所以將標準統一能夠提升設計的管理能力，并且有助于更好的控制成本。

其次，要關注設計過程。設計是項目存在并且發展的一個關鍵階段。項目設計是不是合理會對項目成本的控制產生非常大的影響。所以在建設的時候必須高度的關注設計工作。在具體的工作中必須明確相關方權責，要積極交流思想，做好協調工作。通過分析我們發現要想使項目獲取較高的品質，設計方不但要認真設計，還需要相關機構高度關注設計工作。

再次，認真落實設計內容。在項目的建設時期，設計內容是否落實到位也會對項目的成敗產生很大的影響。設計方應該指派有著較多經驗的設計人員深入到場地較差分析，這樣不但能夠監督設計的落實情況，還可以在問題出現的時候在第一時間解決好。

最后，開展設計優化。優化設計具體的說是經過全方位的比對方案，選取最為合理的，確保項目的設計不但能夠合乎特定的設計規定，還可以在經濟性等方面達到最好的狀態。

通過前文的論述我們得知了項目設計工作，要按照三個步驟開展，第一要分析預可行性。第二要分析可行性。最后要設計圖紙。通過分析數據我們發現，項目成本的大約四分之三都和上述三個步驟有緊密的關聯，在設計過程中優化以及節約是降低成本的最為關鍵的方法。所以，在設計的時候，要切實的結合相關的條例內容，做好項目選址以及機械選型等等的工作，這對于提升項目的品質，控制成本來講都是非常有益處的。

2 風電場設計優化專題及成果介紹

2.1 微觀選址優化

風電場的微觀選址是在分析風電場區域地形、地貌特點和風資源情況的基礎上，結合確定的風電機組機型，綜合考慮發電量、施工條件、集電線路路徑、檢修道路路徑等因素，設計并優化風電機組的布機位置。它是項目設計中非常關鍵的構成要素，其關乎到項目的電能產出和利潤等。在設計的時候，可結合場地的勘察情況分析風機的距離以及所在區域的氣候條件等帶來的影響，合理的布局風機，盡量的降低設備間的干擾。采取正確的計算措施，使用恰當的軟件，能夠提升數據的精準性，降低誤差的發生幾率。

2.2 基礎工程設計優化

風電場風電機組和箱變基礎設計主要考慮安全穩定性，應在可研的基礎上，根據確定的機組型號和相關參數，分析風電場當地的實際地質條件，提出基礎結構型式和配筋設計方案，進行多種形式的方案比選，并通過技術經濟性分析優選出最佳的設計成果，在確保機組運作穩定的背景之下，盡量的節省物料，控制成本。

基礎工程優化中，風電機組基礎的優化是重點部分，主要是在基礎混凝土強度等級、基礎結構尺寸、基礎型式等方面開展計算和優化設計，在保證機組安全穩定運行的前提下，盡可能控制造價。

2.3 道路交通設計優化

一般來說道路設計有兩方面，分別是場內的以及場外的。對于場內的設計來講，其涵蓋了已有交通網絡開始至風電場內升壓變電站的進場道路和場內檢修道路。設計時主要考慮設備運輸和車輛通行等條件，由于風電機組分布比較分散，場內檢修道路一般都比較長，道路的路線規劃、路面路基設計以及永久或臨時征地等方案的選擇都會對工程總造價產生較大影響。所以在設計的時候必須按照永久性和暫時性相結合的措施來開展道路征地工作，對路線規劃、路面設計等進行方案比選設計，還要考慮所在區域的具體狀態，像是北方區域，由于地形不是很復雜，地質狀態非常好，當開展場內道路設計工作的時候，可盡量的精簡路面以及路肩，以此來提升速率，節省成本。

當開展優化設計工作的時候，對于道路來講，要認真的分析風電場的地質等要素，如內蒙古某風電場道路路徑和路面的優化設計，減少永久征地面積2.6萬m2；針對新疆達坂城某風電場征地費用較高問題，因為所在區域的地質情況較好，通過優化設計，單單進場道路方面就為項目節省了將近一千萬的成本。

2.4 升壓站設計優化

升壓站設計是風電場工程設計的重要組成部分，升壓站的選址和站內建筑的設計都是風電場設計的關鍵點所在，與風電場的運行安全、穩定以及建設經濟性都息息相關。

升壓站設計選址時，應盡量靠近現有公路，減少進站道路長度，結合風電場內集電線路及送出線路長度，充分考慮進出線方便和線路長度最短。建筑方面，升壓站建筑盡量考慮聯體建筑，減少風電場的永久征地面積，同時在建筑功能劃分、生活與生產建筑規劃、建筑內采暖通風系統選擇等方面開展多種方案比選設計，既要保證實用、大方又能達到技術先進和經濟合理的要求。如內蒙古某風電場升壓站綜合樓設計的優化，通過調整綜合樓設計、優化各層空間布局和功能劃分，共減少綜合樓總建筑面積900m2多；吉林某風電場綜合樓設計的優化。通過功能分區和建筑裝飾等優化手段，減少綜合樓總建筑面積近200m2，同時規范了升壓站建筑裝修標準。

2.5 電氣設計優化

電氣設計是風力發電場設計的重要組成部分，主要優化點包括：（1）電氣主接線設計優化；（2）集電線路路徑、形式設計優化；（3）主要電氣設備選型優化；（4）電氣設備平面布置優化等。

對于電力系統來講，主接線是非常關鍵的一個構成要素，它是電氣設計的關鍵內容。在設計的時候要結合具體狀態認真分析，確保接線有關的設計可以更加的正確，不但合乎系統穩定性的規定，還可以確保風電場運作穩定。

在設計集電線路的時候，要分析施工以及交通等多方面的元素，經過多次比對方案，選取最為合理的設計，尤其是要將強風之類的惡劣氣候考慮到其中，這樣就不會發生設備爬電之類的問題了。在布局電氣設備的時候，必須要全方位的分析項目所在區域的地形等要素，站在土地資源使用的層面上分析，選取合理的地址，以期方案最優。

3 結束語

項目設計工作是項目的整個發展階段中最為重要的內容。它的效果會對項目的最終使用性以及利潤等產生很大的影響。在實際的工作中，我們必須高度的關注項目設計過程，要將標準統一，還要進行優化設計等，對于提升項目的設計品質，控制成本來講都有非常重要意義。

參考文獻

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