风电场设计优化方法初探

李大明

摘 要：文章先论述了风力发电厂的设计特征，进而分析了目前我们国家的该项设计工作中常见的问题，在这个前提之下，提出了设计优化措施，希望为相关工作提供参考。

关键词：风电场；设计；优化

引言

当前时期能源问题成为了制约一个国家发展的重要问题。风力发电在我们国家有非常重要的地位。在进行此类项目的设计工作的时候，要按照三个步骤开展工作，第一要分析预可行性。第二要分析可行性。最后要设计图纸。当前只有较少单位在图纸设计以前进行了初期设计活动。项目设计品质的高低会对项目的利润产生非常大的影响，在开展设计工作的时候必须认真严谨，只有这样才能够减少费用，提升速度和品质。

1 当前风电场问题处理方法分析

首先，要确保设计标准一致。此类项目的设计标准一般体现在机械的选择以及装修标准等工艺体系中，只有选择正确的标准才能够保证项目的造价合理。在设计的时候，要在确保项目建设稳定，运作安全的前提之下，结合规定，使用一定的标准，确保设计合理，而且还要确保实用性高。

通过分析我们发现目前很多的设计机构在设计理念以及设计思想上面都有较大的差别，导致成果也有大的差异，所以将标准统一能够提升设计的管理能力，并且有助于更好的控制成本。

其次，要关注设计过程。设计是项目存在并且发展的一个关键阶段。项目设计是不是合理会对项目成本的控制产生非常大的影响。所以在建设的时候必须高度的关注设计工作。在具体的工作中必须明确相关方权责，要积极交流思想，做好协调工作。通过分析我们发现要想使项目获取较高的品质，设计方不但要认真设计，还需要相关机构高度关注设计工作。

再次，认真落实设计内容。在项目的建设时期，设计内容是否落实到位也会对项目的成败产生很大的影响。设计方应该指派有着较多经验的设计人员深入到场地较差分析，这样不但能够监督设计的落实情况，还可以在问题出现的时候在第一时间解决好。

最后，开展设计优化。优化设计具体的说是经过全方位的比对方案，选取最为合理的，确保项目的设计不但能够合乎特定的设计规定，还可以在经济性等方面达到最好的状态。

通过前文的论述我们得知了项目设计工作，要按照三个步骤开展，第一要分析预可行性。第二要分析可行性。最后要设计图纸。通过分析数据我们发现，项目成本的大约四分之三都和上述三个步骤有紧密的关联，在设计过程中优化以及节约是降低成本的最为关键的方法。所以，在设计的时候，要切实的结合相关的条例内容，做好项目选址以及机械选型等等的工作，这对于提升项目的品质，控制成本来讲都是非常有益处的。

2 风电场设计优化专题及成果介绍

2.1 微观选址优化

风电场的微观选址是在分析风电场区域地形、地貌特点和风资源情况的基础上，结合确定的风电机组机型，综合考虑发电量、施工条件、集电线路路径、检修道路路径等因素，设计并优化风电机组的布机位置。它是项目设计中非常关键的构成要素，其关乎到项目的电能产出和利润等。在设计的时候，可结合场地的勘察情况分析风机的距离以及所在区域的气候条件等带来的影响，合理的布局风机，尽量的降低设备间的干扰。采取正确的计算措施，使用恰当的软件，能够提升数据的精准性，降低误差的发生几率。

2.2 基础工程设计优化

风电场风电机组和箱变基础设计主要考虑安全稳定性，应在可研的基础上，根据确定的机组型号和相关参数，分析风电场当地的实际地质条件，提出基础结构型式和配筋设计方案，进行多种形式的方案比选，并通过技术经济性分析优选出最佳的设计成果，在确保机组运作稳定的背景之下，尽量的节省物料，控制成本。

基础工程优化中，风电机组基础的优化是重点部分，主要是在基础混凝土强度等级、基础结构尺寸、基础型式等方面开展计算和优化设计，在保证机组安全稳定运行的前提下，尽可能控制造价。

2.3 道路交通设计优化

一般来说道路设计有两方面，分别是场内的以及场外的。对于场内的设计来讲，其涵盖了已有交通网络开始至风电场内升压变电站的进场道路和场内检修道路。设计时主要考虑设备运输和车辆通行等条件，由于风电机组分布比较分散，场内检修道路一般都比较长，道路的路线规划、路面路基设计以及永久或临时征地等方案的选择都会对工程总造价产生较大影响。所以在设计的时候必须按照永久性和暂时性相结合的措施来开展道路征地工作，对路线规划、路面设计等进行方案比选设计，还要考虑所在区域的具体状态，像是北方区域，由于地形不是很复杂，地质状态非常好，当开展场内道路设计工作的时候，可尽量的精简路面以及路肩，以此来提升速率，节省成本。

当开展优化设计工作的时候，对于道路来讲，要认真的分析风电场的地质等要素，如内蒙古某风电场道路路径和路面的优化设计，减少永久征地面积2.6万m2；针对新疆达坂城某风电场征地费用较高问题，因为所在区域的地质情况较好，通过优化设计，单单进场道路方面就为项目节省了将近一千万的成本。

2.4 升压站设计优化

升压站设计是风电场工程设计的重要组成部分，升压站的选址和站内建筑的设计都是风电场设计的关键点所在，与风电场的运行安全、稳定以及建设经济性都息息相关。

升压站设计选址时，应尽量靠近现有公路，减少进站道路长度，结合风电场内集电线路及送出线路长度，充分考虑进出线方便和线路长度最短。建筑方面，升压站建筑尽量考虑联体建筑，减少风电场的永久征地面积，同时在建筑功能划分、生活与生产建筑规划、建筑内采暖通风系统选择等方面开展多种方案比选设计，既要保证实用、大方又能达到技术先进和经济合理的要求。如内蒙古某风电场升压站综合楼设计的优化，通过调整综合楼设计、优化各层空间布局和功能划分，共减少综合楼总建筑面积900m2多；吉林某风电场综合楼设计的优化。通过功能分区和建筑装饰等优化手段，减少综合楼总建筑面积近200m2，同时规范了升压站建筑装修标准。

2.5 电气设计优化

电气设计是风力发电场设计的重要组成部分，主要优化点包括：（1）电气主接线设计优化；（2）集电线路路径、形式设计优化；（3）主要电气设备选型优化；（4）电气设备平面布置优化等。

对于电力系统来讲，主接线是非常关键的一个构成要素，它是电气设计的关键内容。在设计的时候要结合具体状态认真分析，确保接线有关的设计可以更加的正确，不但合乎系统稳定性的规定，还可以确保风电场运作稳定。

在设计集电线路的时候，要分析施工以及交通等多方面的元素，经过多次比对方案，选取最为合理的设计，尤其是要将强风之类的恶劣气候考虑到其中，这样就不会发生设备爬电之类的问题了。在布局电气设备的时候，必须要全方位的分析项目所在区域的地形等要素，站在土地资源使用的层面上分析，选取合理的地址，以期方案最优。

3 结束语

项目设计工作是项目的整个发展阶段中最为重要的内容。它的效果会对项目的最终使用性以及利润等产生很大的影响。在实际的工作中，我们必须高度的关注项目设计过程，要将标准统一，还要进行优化设计等，对于提升项目的设计品质，控制成本来讲都有非常重要意义。

参考文献

[1]陈雯.我国风力发电现状和展望[J].应用能源技术，2010，8：48-51.

[2]戴慧珠.中国风电发展现状及有关技术服务[J].中国电力，2005.