我国高原地区风力发电研究.docVIP

酒 泉 职 业 技 术 学 院 毕业设计（论 文） 2012 级 风能与动力技术 专业 题 目： 我国高原地区风力发电研究 毕业时间： 二O一五年六月 学生姓名： 王文义 指导教师： 赵忠霞 班 级： 2012级风力发电技术4班 2014 年 6月14日 目录 1我国高原介绍 2高原特殊的地理条件对风力发电的影响 3我国高原地区对风力发电设备的影响 4我国高原地区风力发电研究  四大高原 中国四大高原 即 四大高原 。 高原（Plateau）指高度一般在海拔1000米以上，面积广大，地形开阔，周边以明显的陡坡为界，比较完整的大面积隆起地区。它是在长期连续的大面积的地壳抬升运动中形成的。它以较大的高度区别于平原，又以较大的平缓地面和较小的起伏区别于山地。高原素有“大地的舞台”之称，它是在长期连续的大面积的地壳抬升运动中形成的。有的高原表面宽广平坦，地势起伏不大；有的高原则山峦起伏，地势变化很大。 中国最大的四个高原分别为：青藏高原、云贵高原、黄土高原、内蒙古高原。它们集中分布在地势第一、二级阶梯上，由于高度、位置、成因和受外力侵蚀作用的不同，高原的外貌特征也各异。中国陆地的主要地形即为高原和山地。 1 1.1 温度 风力发电机组的零部件受低温的影响是不同的。传动系统中的齿轮箱、主轴 等主要部件承受冲击载荷，这类零部件须重点防止低温时的脆性断裂，因此应该 采取适当的热处理方法、表面冷作硬化工艺和提高材料及零件表面加工质量等措 施，提高机件的抗频繁冲击能力。另外，避免机组在风速较高和低温情况下频繁 投切启动、紧急制动等产生较大的冲击载荷的操作，也是很关键的。塔架是承受 循环载荷的大型焊接构件，在高寒环境温度下存在低温疲劳问题。 1.2 气压 气压与海拔关系密切。在地球引力的作用下，空气依附在地球周围并形成大 气压空气在地球引力的作用下，具有一定的质量，离地球表面越远（即海拔越高）， 气压越低，在同一高度上的大气压又随地理纬度的增加而降低，在1km～5km 范 围内，递减率一般为10kPa／km。随着海拔的增加，大气压力下降，空气稀薄， 空气中含氧量也随之减少。在高原地区，由于这种气压状况，风力发电的运行和 顺利实施都会受影响，内耗也会增大。 1.3 雷雨暴雨天气 青藏高原地区积雨云成雷率高，是全国比例最高的，同我国华南积雨云比较， 它们在成雷率上十分相似。在积雨云中。水滴不断碰撞分裂，产生正负电荷，并 各自不断聚集。若云层间或云和大地之间的电位差达到一定程度时，即发生猛烈 的放电现象（闪电），在放电的路径上，空气强烈增热，体积骤然膨胀，发生爆 炸声（雷声）。强烈雷暴有时会毁坏建筑物和击毙入畜，因此也常常会损坏风力 发电设施。 1.4 高海拔 青藏高原海拔高、空气稀薄，发电机容易发生电晕现象，因此对风力发电机 的绕组的绝缘要求高，必须进行防晕处理，才能满足在高海拔地区的运行要求。 为了各种电气设备的安全运行，箱式变压器内的各高、低压电气设备及变压器必 须采用高原型产品，它们之间的安全净距需要用海拔修正系数予以修正，因此变 压器箱体尺寸比一般变压器要大。当海拔高度大于1000m 时，风电场升压站的屋 内配电装置和外配电装置的各种安全净距需要进行修正，因此风电场升压站的占 地面积较平原地区大，而且各电气设备都必须采用高原型产品。 1.5 高原地形 高原地区道路崎岖，坡陡，弯急，弯道多，使得设备运输困难。 2 云南 高原风力发电设备受环境的影响显著，而云南高原地区主要气候特点为：海 拔高、气压低、空气密度低、气温低﹑气温日温差大、相对湿度高、易凝露、易 冰冻、多雷暴、紫外线强等。以大唐洱源罗平山风电场为例：空气密度不足标准 空气密度的70%左右，相对湿度常年在90%以上，有时高达98%，极端最低气温 近-20℃，昼夜温差最大时可达30℃，年平均雷暴在55 天以上。 高原恶劣气候环境对风力发电设备的影响主要表现为： 2.1 海拔升高，空气密度降低，导致风机出力降低，发电效率降低。但海拔升高 的同时，湿度上升一定程度上会对发电机的出力有所提升。 2.2 海拔升高，空气密度降低，使电器产品外绝缘强度降低，特别是云南高原地 区气温日温差大、相对湿度较高，光照强，游离电子增多，使得电器元件和设备 较易凝露，外绝缘强度降低更为严重，带电体电晕更易发生。 2.3 海拔升高，空气密度降低，使以空气对流为主要散热方式