風電場設計優(yōu)化方法初探

李大明

摘 要：文章先論述了風力發(fā)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(yōu)化措施，希望為相關(guān)工作提供參考。

關(guān)鍵詞：風電場；設計；優(yōu)化

引言

當前時期能源問題成為了制約一個國家發(fā)展的重要問題。風力發(fā)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(zhì)的高低會對項目的利潤產(chǎn)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(zhì)。

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(xiàn)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(wěn)定，運作安全的前提之下，結(jié)合規(guī)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(fā)現(xiàn)目前很多的設計機構(gòu)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(tǒng)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(guān)注設計過程。設計是項目存在并且發(fā)展的一個關(guān)鍵階段。項目設計是不是合理會對項目成本的控制產(chǎn)生非常大的影響。所以在建設的時候必須高度的關(guān)注設計工作。在具體的工作中必須明確相關(guān)方權(quán)責，要積極交流思想，做好協(xié)調(diào)工作。通過分析我們發(fā)現(xiàn)要想使項目獲取較高的品質(zhì)，設計方不但要認真設計，還需要相關(guān)機構(gòu)高度關(guān)注設計工作。

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

最后，開展設計優(yōu)化。優(yōu)化設計具體的說是經(jīng)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(guī)定，還可以在經(jīng)濟性等方面達到最好的狀態(tài)。

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(shù)據(jù)我們發(fā)現(xiàn)，項目成本的大約四分之三都和上述三個步驟有緊密的關(guān)聯(lián)，在設計過程中優(yōu)化以及節(jié)約是降低成本的最為關(guān)鍵的方法。所以，在設計的時候，要切實的結(jié)合相關(guān)的條例內(nèi)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(zhì)，控制成本來講都是非常有益處的。

2 風電場設計優(yōu)化專題及成果介紹

2.1 微觀選址優(yōu)化

風電場的微觀選址是在分析風電場區(qū)域地形、地貌特點和風資源情況的基礎上，結(jié)合確定的風電機組機型，綜合考慮發(fā)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(yōu)化風電機組的布機位置。它是項目設計中非常關(guān)鍵的構(gòu)成要素，其關(guān)乎到項目的電能產(chǎn)出和利潤等。在設計的時候，可結(jié)合場地的勘察情況分析風機的距離以及所在區(qū)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?shù)能浖軌蛱嵘龜?shù)據(jù)的精準性，降低誤差的發(fā)生幾率。

2.2 基礎工程設計優(yōu)化

風電場風電機組和箱變基礎設計主要考慮安全穩(wěn)定性，應在可研的基礎上，根據(jù)確定的機組型號和相關(guān)參數(shù)，分析風電場當?shù)氐膶嶋H地質(zhì)條件，提出基礎結(jié)構(gòu)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(shù)經(jīng)濟性分析優(yōu)選出最佳的設計成果，在確保機組運作穩(wěn)定的背景之下，盡量的節(jié)省物料，控制成本。

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

2.3 道路交通設計優(yōu)化

一般來說道路設計有兩方面，分別是場內(nèi)的以及場外的。對于場內(nèi)的設計來講，其涵蓋了已有交通網(wǎng)絡開始至風電場內(nèi)升壓變電站的進場道路和場內(nèi)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(nèi)檢修道路一般都比較長，道路的路線規(guī)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(chǎn)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(jié)合的措施來開展道路征地工作，對路線規(guī)劃、路面設計等進行方案比選設計，還要考慮所在區(qū)域的具體狀態(tài)，像是北方區(qū)域，由于地形不是很復雜，地質(zhì)狀態(tài)非常好，當開展場內(nèi)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(jié)省成本。

當開展優(yōu)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(zhì)等要素，如內(nèi)蒙古某風電場道路路徑和路面的優(yōu)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(qū)域的地質(zhì)情況較好，通過優(yōu)化設計，單單進場道路方面就為項目節(jié)省了將近一千萬的成本。

2.4 升壓站設計優(yōu)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(nèi)建筑的設計都是風電場設計的關(guān)鍵點所在，與風電場的運行安全、穩(wěn)定以及建設經(jīng)濟性都息息相關(guān)。

升壓站設計選址時，應盡量靠近現(xiàn)有公路，減少進站道路長度，結(jié)合風電場內(nèi)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(lián)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(chǎn)建筑規(guī)劃、建筑內(nèi)采暖通風系統(tǒng)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(shù)先進和經(jīng)濟合理的要求。如內(nèi)蒙古某風電場升壓站綜合樓設計的優(yōu)化，通過調(diào)整綜合樓設計、優(yōu)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(yōu)化。通過功能分區(qū)和建筑裝飾等優(yōu)化手段，減少綜合樓總建筑面積近200m2，同時規(guī)范了升壓站建筑裝修標準。

2.5 電氣設計優(yōu)化

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

對于電力系統(tǒng)來講，主接線是非常關(guān)鍵的一個構(gòu)成要素，它是電氣設計的關(guān)鍵內(nèi)容。在設計的時候要結(jié)合具體狀態(tài)認真分析，確保接線有關(guān)的設計可以更加的正確，不但合乎系統(tǒng)穩(wěn)定性的規(guī)定，還可以確保風電場運作穩(wěn)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(jīng)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(fā)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(qū)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(yōu)。

3 結(jié)束語

項目設計工作是項目的整個發(fā)展階段中最為重要的內(nèi)容。它的效果會對項目的最終使用性以及利潤等產(chǎn)生很大的影響。在實際的工作中，我們必須高度的關(guān)注項目設計過程，要將標準統(tǒng)一，還要進行優(yōu)化設計等，對于提升項目的設計品質(zhì)，控制成本來講都有非常重要意義。

參考文獻

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