風(fēng)電場設(shè)計優(yōu)化方法初探

李大明

摘 要：文章先論述了風(fēng)力發(fā)電廠的設(shè)計特征，進(jìn)而分析了目前我們國家的該項設(shè)計工作中常見的問題，在這個前提之下，提出了設(shè)計優(yōu)化措施，希望為相關(guān)工作提供參考。

關(guān)鍵詞：風(fēng)電場；設(shè)計；優(yōu)化

引言

當(dāng)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(fēng)力發(fā)電在我們國家有非常重要的地位。在進(jìn)行此類項目的設(shè)計工作的時候，要按照三個步驟開展工作，第一要分析預(yù)可行性。第二要分析可行性。最后要設(shè)計圖紙。當(dāng)前只有較少單位在圖紙設(shè)計以前進(jìn)行了初期設(shè)計活動。項目設(shè)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(shè)計工作的時候必須認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)，只有這樣才能夠減少費用，提升速度和品質(zhì)。

1 當(dāng)前風(fēng)電場問題處理方法分析

首先，要確保設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)一致。此類項目的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)一般體現(xiàn)在機械的選擇以及裝修標(biāo)準(zhǔn)等工藝體系中，只有選擇正確的標(biāo)準(zhǔn)才能夠保證項目的造價合理。在設(shè)計的時候，要在確保項目建設(shè)穩(wěn)定，運作安全的前提之下，結(jié)合規(guī)定，使用一定的標(biāo)準(zhǔn)，確保設(shè)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(shè)計機構(gòu)在設(shè)計理念以及設(shè)計思想上面都有較大的差別，導(dǎo)致成果也有大的差異，所以將標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一能夠提升設(shè)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(shè)計過程。設(shè)計是項目存在并且發(fā)展的一個關(guān)鍵階段。項目設(shè)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(shè)的時候必須高度的關(guān)注設(shè)計工作。在具體的工作中必須明確相關(guān)方權(quán)責(zé)，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(shè)計方不但要認(rèn)真設(shè)計，還需要相關(guān)機構(gòu)高度關(guān)注設(shè)計工作。

再次，認(rèn)真落實設(shè)計內(nèi)容。在項目的建設(shè)時期，設(shè)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(shè)計方應(yīng)該指派有著較多經(jīng)驗的設(shè)計人員深入到場地較差分析，這樣不但能夠監(jiān)督設(shè)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(shè)計優(yōu)化。優(yōu)化設(shè)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(shè)計不但能夠合乎特定的設(shè)計規(guī)定，還可以在經(jīng)濟性等方面達(dá)到最好的狀態(tài)。

通過前文的論述我們得知了項目設(shè)計工作，要按照三個步驟開展，第一要分析預(yù)可行性。第二要分析可行性。最后要設(shè)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(shè)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(shè)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(fēng)電場設(shè)計優(yōu)化專題及成果介紹

2.1 微觀選址優(yōu)化

風(fēng)電場的微觀選址是在分析風(fēng)電場區(qū)域地形、地貌特點和風(fēng)資源情況的基礎(chǔ)上，結(jié)合確定的風(fēng)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(shè)計并優(yōu)化風(fēng)電機組的布機位置。它是項目設(shè)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(shè)計的時候，可結(jié)合場地的勘察情況分析風(fēng)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(fēng)機，盡量的降低設(shè)備間的干擾。采取正確的計算措施，使用恰當(dāng)?shù)能浖?，能夠提升?shù)據(jù)的精準(zhǔn)性，降低誤差的發(fā)生幾率。

2.2 基礎(chǔ)工程設(shè)計優(yōu)化

風(fēng)電場風(fēng)電機組和箱變基礎(chǔ)設(shè)計主要考慮安全穩(wěn)定性，應(yīng)在可研的基礎(chǔ)上，根據(jù)確定的機組型號和相關(guān)參數(shù)，分析風(fēng)電場當(dāng)?shù)氐膶嶋H地質(zhì)條件，提出基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)型式和配筋設(shè)計方案，進(jìn)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(shè)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(chǔ)工程優(yōu)化中，風(fēng)電機組基礎(chǔ)的優(yōu)化是重點部分，主要是在基礎(chǔ)混凝土強度等級、基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)尺寸、基礎(chǔ)型式等方面開展計算和優(yōu)化設(shè)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(shè)計優(yōu)化

一般來說道路設(shè)計有兩方面，分別是場內(nèi)的以及場外的。對于場內(nèi)的設(shè)計來講，其涵蓋了已有交通網(wǎng)絡(luò)開始至風(fēng)電場內(nèi)升壓變電站的進(jìn)場道路和場內(nèi)檢修道路。設(shè)計時主要考慮設(shè)備運輸和車輛通行等條件，由于風(fēng)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(shè)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(shè)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(shè)計等進(jìn)行方案比選設(shè)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(fù)雜，地質(zhì)狀態(tài)非常好，當(dāng)開展場內(nèi)道路設(shè)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(dāng)開展優(yōu)化設(shè)計工作的時候，對于道路來講，要認(rèn)真的分析風(fēng)電場的地質(zhì)等要素，如內(nèi)蒙古某風(fēng)電場道路路徑和路面的優(yōu)化設(shè)計，減少永久征地面積2.6萬m2；針對新疆達(dá)坂城某風(fēng)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(shè)計，單單進(jìn)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(shè)計優(yōu)化

升壓站設(shè)計是風(fēng)電場工程設(shè)計的重要組成部分，升壓站的選址和站內(nèi)建筑的設(shè)計都是風(fēng)電場設(shè)計的關(guān)鍵點所在，與風(fēng)電場的運行安全、穩(wěn)定以及建設(shè)經(jīng)濟性都息息相關(guān)。

升壓站設(shè)計選址時，應(yīng)盡量靠近現(xiàn)有公路，減少進(jìn)站道路長度，結(jié)合風(fēng)電場內(nèi)集電線路及送出線路長度，充分考慮進(jìn)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(fēng)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(fēng)系統(tǒng)選擇等方面開展多種方案比選設(shè)計，既要保證實用、大方又能達(dá)到技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟合理的要求。如內(nèi)蒙古某風(fēng)電場升壓站綜合樓設(shè)計的優(yōu)化，通過調(diào)整綜合樓設(shè)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(fēng)電場綜合樓設(shè)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(biāo)準(zhǔn)。

2.5 電氣設(shè)計優(yōu)化

電氣設(shè)計是風(fēng)力發(fā)電場設(shè)計的重要組成部分，主要優(yōu)化點包括：（1）電氣主接線設(shè)計優(yōu)化；（2）集電線路路徑、形式設(shè)計優(yōu)化；（3）主要電氣設(shè)備選型優(yōu)化；（4）電氣設(shè)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(shè)計的關(guān)鍵內(nèi)容。在設(shè)計的時候要結(jié)合具體狀態(tài)認(rèn)真分析，確保接線有關(guān)的設(shè)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(fēng)電場運作穩(wěn)定。

在設(shè)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(shè)計，尤其是要將強風(fēng)之類的惡劣氣候考慮到其中，這樣就不會發(fā)生設(shè)備爬電之類的問題了。在布局電氣設(shè)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(shè)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(shè)計過程，要將標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一，還要進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計等，對于提升項目的設(shè)計品質(zhì)，控制成本來講都有非常重要意義。

參考文獻(xiàn)

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