风力机优化选型在风电场建设中的经济性研究

论文摘要

风能是一种储量丰富、洁净的绿色能源，也是一种环保并且技术成熟的可再生能源，具有非常大的开发价值和利用价值。本文着重从风电场建设期间，关于风力机选型的经济性进行研究，以在特定风能资源的情况下，选择与风电场相匹配的风电机组，获得利用风能的最大价值，创造最佳经济效益。本文系统的对风能产生原理进行介绍，采用威布尔模型对风速分布进行拟合，并对威布尔参数采用统计量估计法、极大似然估计法、最小二乘法以及平均风速和最大风速估计法进行估算，采用风能资源观测系统对风资源进行观测，并对观测数据进行统计分析。本文系统的对风能资源进行评估，介绍了风能资源评估的三个步骤区域的初选、区域风能资源评估和微观选址，分析了风能资源评估期间需要注意的项目，包括测风塔的安装、测风数据的验证和数据处理，并对每个项目需要注意的问题进行研究。本文介绍了风力发电机的基本组成和分类，并对风力发电机组各个部分的数学模型包括风速模型、风轮气动模型、传动系统模型和风力机模型等进行研究。对风电场建设期间的风力机进行选型，着重从机型和风机单机容量方面进行研究，并对风力机选型的经济性进行分析。本文对风力机选型的相关参量包括容量系数、风电成本等进行研究，分析了容量系数的计算方法，并以风机容量系数为前提，研究各种风机应用在特定风电场的投资成本，分析了风电成本的计算方法，并对目前国内外主流型号风力机应用在特定风电场的投资成本进行计算，选出适合风电场的最佳风力机型，获得最大的经济效益。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 选题背景和意义
• 1.2 国内外研究现状
• 第2章 风能资源基本理论
• 2.1 风能产生原理
• 2.1.1 风能的生成
• 2.1.2 风能密度
• 2.2 风速分布统计特性
• 2.2.1 风速估算方法
• 2.2.2 威布尔分布模型
• 2.2.3 威布尔分布模型的参数估计方法
• 2.3 风功率密度
• 2.4 风切变
• 第3章 风能资源的测量与评估
• 3.1 风能资源的观测
• 3.1.1 观测系统
• 3.1.2 测风塔的应用
• 3.2 风功率密度等级和风区等级划分
• 3.3 观测数据收集及数据处理
• 3.4 风能资源评估
• 3.4.1 风能资源评估的三个阶段
• 3.4.2 风能资源评估的主要项目
• 3.5 风能参数的估算
• 3.5.1 年平均风速估算
• 3.5.2 空气密度估算
• 3.5.3 风能有效利用小时估算
• 3.5.4 年有效风功率密度估算
• 第4章 风力发电机模型
• 4.1 风力发电机组基本组成
• 4.2 风力发电机组的分类
• 4.2.1 恒速恒频风力发电机
• 4.2.2 变速恒频风力发电机
• 4.3 风力发电机组相关部分数学模型
• 4.3.1 风速模型
• 4.3.2 风轮气动模型
• 4.3.3 传动系统模型
• 4.3.4 发电机模型
• 第5章 风力机选型及其算例分析
• 5.1 风力机选型
• 5.1.1 机型的选择
• 5.1.2 单机容量的选择
• 5.1.3 风电机组选型的经济性
• 5.2 风力机选型相关参量
• 5.2.1 风力机输出特性
• 5.2.2 容量系数
• 5.2.3 风电成本
• 5.3 算例分析及其计算
• 5.3.1 容量系数计算
• 5.3.2 风电成本计算
• 结论与展望
• 参考文献
• 致谢