1、黄河三角洲开发区河岸新建48MW风电场项目可行性研究报告XX工程咨询有限公司二零XX年XX月黄河三角洲开发区河岸新建48MW风电场项目可行性研究报告建设单位：XX建筑工程有限公司建设地点：XX省XX市编制单位：XX工程咨询有限公司20XX年XX月192可行性研究报告编制单位及编制人员名单项目编制单位：XX工程咨询有限公司资格等级： 级证书编号：（发证机关：中华人民共和国住房和城乡建设部制）编制人员： XXX高级工程师XXX高级工程师XXX高级工程师XXXX有限公司二XX年XX月XX日 目 录第1章 综合说明11.1 概述11.2 风能资源41.3 工程地质51.4 项目任务和规模71.5 风电2、场场址选择81.7 电气及通信91.8 工程消防设计91.9 土建工程101.10 施工组织设计111.11 工程管理设计131.12 环境保护和水土保持设计141.13 劳动安全和工业卫生141.14 工程节能方案设计151.15 工程投资概算161.16 财务评价及社会效果分析181.17 风电场工程建设项目招标201.18 结论和建议201.19 风电场特性表及设备材料清册20第2章 风力资源302.1区域概述302.2参证气象站302.3基本测风资料分析整理352.4风电场代表年风数据分析422.5 风能资源分析432.6 最大风速58第3章 工程地质633.1 地理位置及地形地貌633、3.2 区域地质构造643.3 场地工程地质条件653.4 岩土工程分析评价663.5 结论与建议68第4章 项目任务与规模704.1 社会、经济情况概述704.2 电力系统现状及发展规划714.3风电场工程建设的必要性744.4 xx山东xx风电场建设规划74第5章 风电场场址选择75第6章 风力发电机组选型、布置及发电量估算766.1风电机组选型766.2风力发电机组布置816.3本期工程上网电量计算82第7章 电 气867.1 接入系统方案867.2 电气一次867.3 电气二次987.4 电气主要设备和材料清单103第8章 工程消防设计1108.1 工程消防概况和消防总体设计1108.4、2 工程消防设计1118.3 施工消防规划114第9章 土建工程1179.1 工程地质条件及工程等级1179.2 风力发电机组基础1199.3 箱式变压器基础1239.5 场内110kV变电站内主要建筑物1239.6 道路1269.7暖通、给排水127第10章 施工组织设计12810.1 施工条件12810.2 施工交通运输12810.3工程用地面积12910.4主体工程施工13010.5 施工总布置13410.6 施工总进度136第11章 工程管理设计13911.1 工程管理机构13911.2 主要管理设施140第12章 环境保护和水土保持设计14212.1 环境保护14212.2 水土保持5、设计144第13章 劳动安全与工业卫生设计14613.1 设计依据、任务与目的14613.2 工程安全与工业卫生因素分析14713.3 劳动安全和工业卫生对策14813.4 风电场安全卫生机构设置、人员配备及管理制度14913.5 事故应急救援预案15213.6预期效果评价155第14章 工程节能方案设计15714.1 用能标准和节能规范15714.2 能耗状况和能耗指标分析15714.3节能措施和节能效果分析159第15章 工程设计概算16215.1 工程概况16215.2 编制依据16215.3 基础单价、取费标准16215.4 主要设备及线路工程价格16415.5工程主要经济指标16416、5.6 工程设计概算表165第16章 财务评价16816.1 概述16816.2 财务评价16816.3 财务评价结论17216.4 财务评价附表172第17章 风电场工程建设项目招标17417.1 招标范围17417.2 标段划分及招标顺序17417.3 招标组织形式和招标方式174第18章 结论建议17618.1 结论17618.2 建议176 图纸目录序号图 纸 名 称图 号1风电场地理位置示意图GS-F485IK -Z012风机布置及道路走向图GS-F485IK -Z023110kV升压站总平面布置图GS-F485IK-Z034电气主接线图GS-F485IK-D015风电机组一次接线示7、意图GS-F485IK-D026站用电系统图GS-F485IK-D037风电场集电线路走向图GS-F485IK-D048杆塔一览表GS-F485IK-D059风电场计算机监控系统配置图GS-F485IK-D0610风电场电气量采集系统图GS-F485IK-D0711220V直流系统接线图GS-F485IK-D0812升压站计算机监控系统原理图GS-F485IK-D091335kV及400V配电装置布置图GS-F485IK-D1014继保室电气设备布置图GS-F485IK-D1115110kV户外升压配电装置平面图GS-F485IK-D1216110kV户外升压配电装置断面图GS-F485IK-8、D1317主控综合楼一层平面图GS-F485IK-T0118主控综合楼二层平面图GS-F485IK-T0219主控制综合楼1-1剖面图GS-F485IK-T0320主控制综合楼7-1剖面图GS-F485IK-T0421高低压配电室平立剖图GS-F485IK-T0522综合用房平立剖图GS-F485IK-T0623风机基础图GS-F485IK-T0724箱变基础图GS-F485IK-T08第1章 综合说明1.1 概述 1.1.1工程的地理位置xx山东xx风电场工程容量为48MW。滨州市发展改革委已同意将本期工程列入正在编制的滨州市风电中长期发展规划。本期工程场址位于xx山东xx风电场工程位于滨州9、市xx县xx镇、xx镇境内xx河河岸，场址范围南北宽约1.87km，东西长约21.11km，风电场场址面积为39.44km2。xx县位于山东省北部平原的黄河三角洲开发区，处于山东半岛和京津两大经济地区的连接地带，地理座标为东径117。15，-117。52，北纬37。26，-37。43，县境南北长26.5公里，东西宽48.5公里，总面积792.49平方公里，xx县地处鲁北黄泛平原，北连庆云县、无棣县，南接惠民县、商河县，东靠沾化县、滨州市，西邻乐陵县。全县现辖2个街道7个镇1个乡，857个行政村，2011年总人口45.21万，是全国知名的鸭梨之乡。本期工程风机主要拟沿xx河两岸布置，根据地形条件10、及风能资源的分布，合理优化选择出24台风机位置。风机基本沿xx河两岸布置，风机间距在500m左右。1.1.2工程任务受中国电力投资集团公司xx山东xx新能源有限公司的委托，山东省xx工程咨询院承担了xx山东xx风电场工程可行性研究报告的编制工作。主要任务是进行风能资源的分析和评价，并对风电场的场址选择、风力发电机组的选型和布置、电气工程设计、土建工程设计、施工组织及工程管理设计、环境保护和水土保持设计、劳动及工业卫生设计、工程概算及财务评价等章节进行论证和说明。编制依据：国家发改委风电场工程可行性研究报告编制办法、风电场风能资源测量方法GBT18709-2002、风电场风能资源评估方法GBT111、8710-2002等其它有关风电场建设的国家标准、规范和政策文件。1.1.3 项目建设的必要性1.1.3.1能源建设的可持续性发展的要求当前，国际上以煤炭和石油为主要能源来源的国家，正在受到化石燃料储量的逐渐减少和环境日益恶化的双重威胁。我国主要以煤炭和石油作为燃料，根据国家煤炭及石油的储量和开采量来预测，至本世纪中叶我国的煤炭和石油将面临着枯竭的危险，因此大力开发可再生能源是我国能源可持续发展战略的重要组成部分。而风能是目前技术较成熟，可作为产业开发的可持续发展的重要能源。xx县风能资源属于较丰富区，所以，开发和利用xx县及附近的风力资源是当地能源建设可持续发展的重要步骤。1.1.3.2风电12、是可再生的绿色环保能源我国现在主要是以燃烧煤炭而生产电力作为电源的主要来源，因此，火力发电厂燃煤排放大量的CO2造成大气温室效应，而燃烧煤炭带来的二氧化硫、氮氧化物和大气中的水汽形成酸雨，也严重污染了环境，危害人们的健康。开发风能是当前国家鼓励和提倡发展的产业，也符合国家的环保政策，风能的开发和利用从一定程度上能减少常规火力发电对大气环境造成的污染，对保护生态环境，造福子孙后代具有十分重要的意义。1.1.3.3 改善能源和电力结构大力发展风力发电，能够改变传统的能源结构，实现能源多元化，能够提高可再生能源在能源结构中的比例。xx县水电资源较少，风能资源较丰富，建设风电场有利于改善当地的电力结构13、，优化资源配置。1.1.3.4 当地电网建设、经济发展的需要xx县中部xx河两岸附近风能资源较丰富，风力发电是可持续发展的重要能源之一。开发风能资源符合国家环保、节能、可再生资源开发的有关政策，xx山东xx风电场工程的建设可以提高xx当地电网供电能力，减缓电力紧张局面，促进和带动当地的经济发展。对调整当地的能源结构、优化资源配置、保护生态环境、保障建设和谐社会的健康发展有着重要的战略意义。2011年xx县售电量达到5.69亿kWh；供电可靠率（RS-3）为99.938%；110kV及以下线损率为5.09%，10kV及以下线损率为3.77%；综合电压合格率达到98.94%；一户一表率达到100%14、。xx山东xx风电场工程的建设每年可为电网提供清洁电量9158.13万kWh ，从而提高当地电网的供电能力，减缓电力紧张局面，促进和带动当地的经济发展。1.1.4 项目法人介绍本工程项目法人为xx山东新能源有限公司是xx华北分公司在山东省设立的区域公司，公司住所：山东省济南市xx区xx路xx广xx楼xx室，注册资本9000万元，法人代表：xx，营业期限，2014年3月19日至2044年3月19日，公司经营范围，新能源电力的开发、投资、建设、经营和管理。公司由此辐射到河南、安徽、福建等省市，目前控股经营北京国瑞福鼎投资股份有限公司，下属烟台润丰新能源有限公司、烟台清能风力发电有限公司。主营业务范15、围为新能源（风电、光伏发电、天然气发电等）的开发、投资、建设、经营和管理。xx华北分公司是是xx授权的一家从事火电、新能源等能源开发的专业化公司，目前已在蒙西、山西、山东、新疆、宁夏、甘肃、东北、河北、北京等地建设有新能源项目。中国电力投资集团公司是国内五大发电集团之一，是集电力、煤炭、铝业、铁路、港口各产业于一体的综合性能源集团，在全国惟一同时拥有水电、火电、核电、新能源资产，是国家三大核电开发建设运营商之一。公司组建于2002年12月29日，注册资本金人民币120亿元。项目总投资37640.38万元，其中项目资本金（资金筹措）7643.27万元占项目总投资37640.38万元的20%，其余16、采用银行贷款。1.1.5 本期建设规模及最终规划容量根据滨州市xx县区域附近风能资源分布和当地的实际情况，经综合考虑场区面积及地形因素、交通状况和并网条件等多方面因素，xx山东xx风电场工程的建设规模为48MW，风电场规划总容量为96MW，工程将分二期实施建设。1.1.6 工作简要过程在接受了xx山东新能源有限公司委托，编制本项目可行性研究报告任务后，我院立即组织各有关专业人员前往xx县场址踏勘现场，并对xx山东新能源有限公司提供的测风资料进行分析计算，对其它相关资料进行了收集整理。报告编写过程中，我院专业人员就风电场的建设规模、风电机组选型和工程造价等与业主方进行了充分的沟通，并按要求完成了17、本风电项目可行性研究报告编制工作。1.2 风能资源xx县地处中纬度，属暖温带季风型大陆性气候，四季分明。历年年均气温12.3，极端最高气温40.1，极端最低气温-21.5，最冷月1月，最热月7月。年均日照时数为2704.2小时，年均日照百分率为65%，光照充足。xx县境年降水量较少，且不稳定不均匀，历年平均降水量为567.7毫米，1月最少约为3.8毫米，7月最多约为191.6毫米。由于周边气象站数据较全且离本工程较近的气象站为xx县气象站，因此本工程参证气象站为xx县气象站，xx县气象站始建于1962年，目前为国家一般气象站（三级站）。目前xx站位于xx县城西牛王堂村南，迁站2次：1965年118、月1日，由xx银高苗圃迁至xx县城西牛王堂村南，距原址向东直线距离3000米；1997年10月1日，观测场向东南平移53米。现经纬度坐标为N 3739、E 11734。2006年1月1日起以自动站观测记录作为正式记录。劳店12268#测风塔分别在10m、 30m、50m、 70m、80m、90m高度处安装了风速传感器，在10m、80m高度处分别安装了风向传感器，在7m高度处安装了气压、温度传感器。表1-1 风电场测风塔仪器设置表测风塔名称测风塔坐标主导风向安装时间劳店12268#N 37.65E 117.70SE风电场测风塔位于河流的岸边地势平坦开阔，初步判断风电场测风塔具有代表性。本阶段暂取19、2012年3月4日至2013年3月3日一个自然年计12个月的数据，测风塔有效数据完整率 92.5%，符合规范GB/T18710-2002风电场风能资源评估方法中规定有效数据完整率应在90%以上的要求。按照测风塔10m高度与气象站的日最大风速相关关系推算到风电场处五十年一遇最大风速为23.38m/s，利用拟合的大风风切变指数推算到轮毂高度90m处五十年一遇最大风速为34.09m/s，3秒极大风速为47.72 m/s。测风塔90m高度风速为15m/s时的湍流强度为0.116。根据IEC61400-1：2005-8关于安全等级的规定，IECIIII的风机，抗50年一遇最大风速分别为50 m/s、4220、.5 m/s、37.5 m/s，抗50年一遇极大风速分别为70 m/s、59.5 m/s、52.5 m/s，轮毂高度年平均风速为10m/s、8.5 m/s、7.5 m/s。湍流强度特性级A、B、C对应的湍流强度值为0.16、0.14、0.12。因此推荐本风电场采用IECIIIC型及以上的风机。风能资源评价：（1）风电场代表年90m高年平均风速为5.72m/s，风功率密度为197.70W/m2，威布尔参数k=2.24，c=6.46m/s；80m高年平均风速为5.52m/s，风功率密度为177.38W/m2，威布尔参数k=2.15，c=6.23m/s； 70m高年平均风速为5.37m/s，风功率密21、度为163.37W/m2，威布尔参数k=2.03，c=6.06m/s； 50m高年平均风速为4.74m/s，风功率密度为112.25W/m2，威布尔参数k=1.93，c=5.35m/s；30m高年平均风速为3.96m/s，风功率密度为65.32W/m2，威布尔参数k=1.86，c=4.47m/s；10m高年平均风速为2.64m/s，风功率密度为19.42W/m2，威布尔参数k=1.72，c=2.98m/s。（2）该场址处90m高度风向分布较散年主导风向为SE风，所占频率为8.18%；主风能方向为SW，所占频率为12.11%。（3）该风电场场址处春、冬季风速、风功率密度较大，夏末秋初风速、风功率22、密度相对较小。20：00-次日6：00之间的风速、风功率密度较大，其它时间段风速、风功率密度较小。随高度增加风速及风功率密度的日变化幅度减小。（4）风电场测风塔90m高度50年一遇10分钟最大风速为34.09m/s，3秒极大风速为47.72m/s；轮毂高度90m处代表年风速为5.72m/s；测风塔90m高度风速为15m/s时，湍流强度为0.116，推荐本期工程采用IECIIIC型及以上的风机。（5）根据风电场风能资源评估方法风功率密度等级表中参考值判断，该风电场风功率密度等级接近2级，风能资源较好，可用于并网型风力发电，具有一定的商业开发价值。1.3 工程地质本工程场地位于黄河三角州冲积海积平23、原，本次勘测揭露地层为第四系全新统冲积层（Q4al）、第四系上更新统冲积层（Q3al），岩性主要为粉土、粉质粘土、粘土、粉砂及细砂等。钻探深度内，场区土层按照成因及物理力学性质不同由上而下分别为：层粉质粘土、层粉砂、层粉质粘土、层粉砂、层细砂、层粉质粘土。从揭露的土层来看，第粉砂、第层细砂，中等压缩性，且场区内分布均匀，分布层厚度较大，宜作为桩端持力层。场址区域内地下水类型为第四系孔隙潜水，主要赋水岩土体为粉土和砂土。其地下水动态类型为渗入蒸发径流型，主要补给来源为侧向径流补给和大气降水入渗，排泄方式为蒸发、地下径流和人工开采抽取地下水。勘测期间地下水稳定水位埋深1.002.40m，根据当地水24、文、气象条件，地下水位主要受季节影响，丰水期（雨季）时最高地下水位可至地表，地下水年变化幅度约2.50m。根据资料分析判定：地下水在干湿交替作用及长期浸水条件下对混凝土结构均具有弱腐蚀性；对钢筋混凝土结构中的钢筋在长期浸水条件下具有微腐蚀性，在干湿交替条件下具有中等腐蚀性，故风机基础需考虑地下水的影响。据中国地震动参数区划图（GB18306-2001），本地区处于地震动峰值加速度0.05g区域，相当于地震基本烈度6度。按建筑抗震设计规范（GB50011-2001），本建设场地抗震设防烈度为6度，设计地震分组属第三组，设计基本地震加速度值为0.05g，特征周期值为0.65s。综上所述，场址内上覆25、各土层承载力特征值相对较低，且场地地下水位埋深较浅，存在基坑开挖困难等问题。综合现场的条件以及类似工程经验，建议选用预应力混凝土管桩，依据风机基础的受力特点，桩基础中的桩应为抗压、抗拔桩。经初步计算选用桩径600mm，桩长30m的PHC管桩，每台风机布桩38棵。1.4 项目任务和规模1.4.1 当地经济发展概况2011年，全县预计实现地区生产总值115亿元，是2007年的1.98倍，年均增长14.4%；地方财政收入完成4.06亿元，是2007年的2.5倍，年均增长18.2%，“乡镇振兴”初显成效，地方财政收入过千万元的乡镇办达到7个，过3000万元的2个；全县社会消费品零售总额预计实现40.326、亿元，是2007年的2.5倍，年均增长25.3%。与2007年相比，三次产业结构由17.842.639.6调整为15.644.739.7。2011年，预计实现服务业增加值45.7亿元，是2007年的2.4倍；xx技术产值17.1亿元，比2007年增长25.7%。经济发展逐步实现了由二产主导向二、三产业协同拉动的转变。根据xx县城乡发展规划，场址区域现为未利用土地可调整为用途为工业用地，符合城市总体规划和城镇体系规划。1.4.2 电力系统现状及发展规划滨州电网位于山东电网的北部末端。供电范围为惠民、xx、无棣、沾化、博兴、邹平、滨城区及经济开发区六县两区负荷。电网通过6回500kV线路及220k27、V双庙商河线、芦湖王木线与主网相连，通过220kV王木史口线、沾化电厂盐镇线与东营电网相连，通过沾化电厂利津线、滨州利津线为东营电网利津站供电，通过车王学堂双线为东营电网学堂站供电，王木、明集、肖镇3座变电站的负荷由周边的淄博、济南电网供电。截止2010年，滨州电网拥有统调电厂2座，装机总容量990MW（沾化电厂330MW、鲁北电厂660MW）；并网地方电厂18座，总装机容量926MW，其中公用电厂9座，装机总容量273MW，企业自备电厂9座，装机总容量653MW；风电场1座，即国华沾化风电场，装机容量49.5MW。滨州电网现有500kV变电站1座，即滨州站，主变容量2750MVA，500kV28、线路6条；220kV变电站9座，变电总容量2610MVA，220kV线路29条，线路长度640km。根据xx县区域风能资源分布和当地的实际情况，xx山东xx风电场建设规模为48MW。1.5 风电场场址选择本期工程场址位于xx县xx镇、xx镇xx河河岸，场址范围南北宽约1.87km，东西长约21.11km，风电场场址面积为39.44km2。场址区域范围的拐点坐标为：A（4161595.281，39526925.249）、B（4160787.341, 39547539.417）、C（4159225.141, 39547697.915）、D（4159431.125, 39526173.957）。场址29、区域地处xx河河岸，地面高程为6m12m，水陆交通便利，场内外交通运输条件较好，具备安装大型MW级风力发电机的条件。1.6 风力发电机组选型和布置1.6.1 风力发电机组选型根据国际上成熟的风力发电机组和国内的生产制造能力，并考虑到xx山东xx风电场工程区域内的道路交通状况和设备安装运输条件，通过分析本风电场的风能资源情况及风力发电机组生产制造情况，对各种机型进行初选和方案比较后，本可研按单机容量2000kW，轮毂高度90m，风轮直径112m的风力发电机组进行微观选址及发电量测算，并配备建设24台35kV箱式变压器，同时场内配套建设一座110kV变电站，作为风电场风力发电机群接入系统的专用联络30、工程。1.6.2 风力发电机组布置该场址90m高度风向分布较散年主导风向为SE风，所占频率为8.18%；主风能方向为SW，所占频率为12.11%。根据风力发电机组的排布原则，风机应尽量垂直于SE方向成排布置，以提高风能的利用效率并充分利用土地资源。本工程风机基本沿xx河两岸布置，风机间距在500m左右。1.6.3 年上网电量利用Wasp计算软件，结合风电场风况特征和风电机组功率曲线，计算各风电机组标准状态下的理论年发电量，并对其进行空气密度、风力发电机组的利用率、叶片表层污染、尾流、湍流及线损和自用电等损失折减，设计发电量综合折减系数为67.84%。风电场年理论电量为13499.6万kWh，经31、过67.84%折减后，风电场年上网电量为9158.13万kWh，平均单机上网电量为381.59万kWh，等效满负荷小时数为1907.94小时，容量系数为0.218。1.7 电气及通信xx山东xx风电场工程装机容量为48MW，风电场110kV升压站拟建在风电场的西部。本风电场以两回35kV架空集电线路接入场内110kV 升压站，经一台SZ11-100000/110/35kV主变升压至110kV，以一回110kV架空输电线路T接至110kV唐家-惠民线路，实现与系统并网。线路长度约17km，导线选用300mm2架空线路，同杆架设两条24芯OPGW光缆。110kV输电线路采用角钢塔架设。具体接入系统32、方案见已经山东电力集团公司对本工程接入系统方案的批复。本工程风力发电机组单机容量为2000kW，出口电压0.69kV，采用一机一变的单元接线方式。风电场的集电线路电压等级为35kV，24台风力发电机组共分两组，经两回35kV集电线路集电后，分别送至风电场110kV升压站的35kV配电装置母线上，35kV开关柜采用KYN61-40.5开关设备。风电场采用机、电一体化集中控制方式，在风电场集中控制室实现对风电机组设备的遥测、遥控和通信。风电场内35kV集电线路配有过流、速断保护以及35kV电流接地检测装置。风电机组的保护由风机厂家配套供货，风机的0.69/35kV箱式变压器高压侧采用真空负荷开关-33、熔断器组合电器，低压侧采用断路器。风电场风力发电机组配置监控系统：集中控制室采用微机监控，对各风力发电机组进行监控和管理；每台风力发电机组塔内设有就地监控柜，可就地实现微机监控；项目公司总部可以实现对风电机组的遥信、遥测。1.8 工程消防设计根据建筑物火灾危害性分类和耐火等级标准，xx山东xx风电场工程中主控制楼（110kV配电装置室）的火灾危害性为戊类，最低耐火等级为二级。变电站内其它建筑物的火灾危害性为戊类，最低耐火等级为二级。风电场消防设计贯彻“预防为主，防治结合”的消防原则，提出“以水灭火为主，化学灭火为辅及其他灭火方式相结合”的原则。针对工程的具体情况，采用先进合理的消防技术，根据风34、力发电机组自身的特点，机电消防根据不同的对象采取不同的防火技术措施，阻止电气火灾事故的发生。以保障安全，达到消除大火隐患，达到良好的消防环境的目的。施工期消防设计是进行工程施工场地规划和施工消防规划。施工场地规划中，施工区域远离易燃易爆仓库，规划合理，总体规划布局紧凑，达到既能满足防火间距要求，又能节省用地。施工消防规划是施工现场有完整的安全保证体系和操作规程，确保施工区域工作人员在工作区及生活区的安全。在施工现场，贮存油漆、汽油等易燃易爆物品的仓库应按照制定的规定要求进行物品的存放和管理，在仓库的建设中按防火防爆要求进行处置。1.9 土建工程xxxx风电场工程装机容量为48MW，装机规模为235、4台单机容量2000kW的风力发电机，轮毂高度90m。场内升压站电压等级为110kV，根据风电场工程等级划分及设计安全标准（试行）（FD002-2007），考虑风电场建设规模，按照装机容量划分，风电场工程等别为III等中型，110kV升压变电所的安全等级为二级，风电机组基础的安全等级为一级，风机基础的设计等级为1级。本工程的土建部分主要有风力发电机组的风机基础，箱式变压器基础，110kV升压站内的主控综合楼（包括主控制室、继保室、办公室、宿舍、餐厅等）、高低压配电室、综合用房及水池等，进场道路及场内安装道路。本期工程拟采用24台单机容量为2000kW的风机机型，风机轮毂高度90m，叶轮直径1136、2m，风电机及塔架的重心较高，对抗倾覆和抗拔要求较高。根据场地各土层分布情况，以层粉砂或细砂层作为桩端持力层，该土层工程性质均较好，厚度大，无软弱下卧层。预应力混凝土管桩基础承台底面直径为19.2m，台柱直径6.0m，承台采用C40混凝土，基底下设200mm厚的C20素混凝土垫层。由于本工程在河两岸，风机不需考虑河水侵袭，风机基础顶标高确定为0.7m。基础承台初拟为直径为19.2m的圆型基础，基础总高度为3.9m。风机基础承台埋深为3.2m，开挖边坡拟采用1:1。单台风机布桩38根，分三圈布置，内圈直径5.6m，布6根桩，中间圈布12桩，外圈布20 根桩，桩径为0.6m，有效桩长约为30m。风37、机塔筒基础环位于承台中心，底端预埋进入承台混凝土中。（2）、每台风机配置箱式变压器一台，每台箱变自重约为10吨，布置在风机基础附近的适当位置，箱式变压器基础共24个。箱式变压器的重量相对较轻，可以采用天然地基上的浅基础的处理方式进行设计，以满足箱式变压器对沉降和变形的要求。基础采用箱型基础，C30现浇钢筋混凝土结构，下设100厚C15素混凝土垫层，基础埋深1.5m。底板平面尺寸暂按3.8m4.3m，变压器基础顶高出周围地面500mm，地面至变压器基础平台设浆砌石踏步。（3）110kV升压站布置在整个风电场的西面，长为117m，宽为79m，围墙内总占面积为9243 m。主控综合楼布置在升压站西部38、，高低压配电室布置在升压站东南角，主变压器布置在配电室北侧，综合用房及综合水池在升压站西北角。整个升压站平面布置，紧凑合理，占地少，道路围绕配电室与主控楼呈环形布置，交通顺畅。主控综合楼由主控制室、办公室和餐厅组成。总建筑面积约为1400m，框架结构，二层建筑，局部单层，建筑高度为7.50m。一层布置有控制室、继保室、办公室、会议室、餐厅等；二层布置有办公室、宿舍等。平面布置详见图纸。高低压配电室尺寸为22.0m7.2m，为单层建筑，建筑高度为5.50m，布置35kV配电装置、所用电配电室，高度为5.2m。综合用房由综合泵房、仓库、备品备件库组成，总轴线尺寸6.0m27.0m，总建筑面积约2339、0 m。其中综合泵房轴线尺寸为6.0m6.0m，地上一层，地下一层建筑。地上一层建筑高度为4.50m；地下层主要布置设备基础，层高为2.0m。仓库、备品备件库均为单层建筑，轴线尺寸为6.0m21.0m，建筑高度4.50m。（4）、风力发电机安装场地尺寸初定为50m40m（距基础5m存放塔筒），其用地面积按临时征地考虑。安装场地平台采用碾压泥土的结构形式，平台顶面敷设200mm厚碎石，平台的倾斜度不能超过1%，在不影响交通运输的情况下要尽可能利用施工道路。（5）、场址内没有现有道路，需新建风电场内的检修道路。风电场内施工安装道路和检修道路一并考虑，按通向各机位修建。根据风电场和风机布置方案，风电40、场场内施工安装道路和检修永久道路尽量利用已有的村村通公路（经扩宽改造）。考施工安装道路采用碎石中级路面，碎石200mm厚，机械压实，道路遇河沟处须修桥或埋设涵管，避免大挖大填，直接在自然地面上做路基，路面平整且路面宽度不小于6m，路面两侧路肩各0.5m。道路上方限高不小于5m，转弯处道路外侧直角转弯处路宽不小于10m，转弯半径35m，丁字路口处转弯半径50m。道路的最大极限坡度不超过8：1，坡度10：1以上时坡道持续长度不应超过150m。1.10 施工组织设计山东xx风电场48MW项目工程容量为48MW。滨州市发展改革委已同意将本期工程列入正在编制的滨州市风电中长期发展规划。本期工程场址位于x41、x县县城南部xx镇、xx镇境内xx河两岸，场址范围南北长约1.87km，东西宽约21.11km，风电场场址面积为39.44km2。xx县交通便捷顺畅。目前G25高速公路，国道G205，省道S317、S247、 S319穿境而过。xx山东xx风电场工程场址位于县城南部xx镇、xx境内xx河两岸，由319省道可直接到达风电场场址区域。能满足风电场场区建设材料和大型设备运输。xx山东xx风电场工程拟安装24台单机容量为2000kW风力发电机组，轮毂高度为90m，单个塔架约226t（不含附件），叶轮重量约33t，机舱87.8 t（含发电机67.2 t） 。个塔架约226t（不含附件），塔架分顶、中上、42、中下、底四段。三节塔架采用分段吊装，由下至上逐节安装，每节塔架采用双机吊抬，塔架分别在空中组装，主吊车为600t履带吊，辅助吊车为70t吊车。机舱安装应在厂家专门技术人员指导下进行，安装工作用600t履带吊和70t两台吊车联合作业，应保证起重机吊装时有足够的工作空间。主吊车支撑部位需铺垫路基箱。轮毂和三片叶片在地面组装好，吊装时采用专用夹具夹紧轮毂，吊装到位后，由安装人员将轮毂与风机机舱的主轴法兰对接紧固。根据本期工程风机的布置方案，在拟选场址区域合理优化布置24台风机。现场地形条件局部地区无法满足风机施工吊装的场地要求，需在每台风机基础附近，并依托施工道路修筑一个满足风机吊装要求的施工平台。43、风力发电机安装场地尺寸初定为50m40m（距基础5m存放塔筒），其用地面积按临时用地考虑。安装场地平台采用碾压泥土、碎石的结构形式，平台的倾斜度不能超过1%，在不影响交通运输的情况下要尽可能利用施工道路。主控制楼的建筑施工采用常规方法进行。施工的工序为：施工准备基础开挖降水基础混凝土浇筑支模板钢筋绑扎梁柱楼板浇筑墙体砌筑室内外装修及排水系统施工电气设备就位安装调试。施工总布置原则为：考虑风力发电工程的布置特点，遵循因地制宜、有利生产、方便生活、易于管理、安全可靠和经济适用的原则；根据工程所在地现有的建筑物以及植被等特点，工程施工期间，应避免环境污染，施工布置必须符合环保要求；根据本工程地形地貌44、条件，施工布置力求紧凑，节约用地，统筹规划，合理布置施工设施，尽可能做到永久和临时相结合；结合当地条件，合理布置施工供水、施工供电系统，施工期间施工区实行封闭管理。施工供电负荷主要是混凝土搅拌站、机械修配站、临时生活及办公用电，初步估算用电负荷在180kW。电源点选用附近变电所。引接一条10kV线路至风电场，在风电场设单台315kV变压器一台，电压等级10kV/0.38kV，把10kV电压降至380/220V电压等级，通过动力控制箱、照明箱和绝缘软线送到施工现场。施工用水：工程用水量每天约18m3/d。施工用水和生活用水可从附近的企业中运水，修建蓄水池10m10m2m 一个。本工程主要建筑材料45、用量为混凝土量1.8797万m3，钢筋2184t。本期工程共安装24台风力发电机组，施工建设期为12个月。本期工程全厂定员15人。本工程主要施工机械设备为：600t履带吊1辆，70t吊车1辆，推土机1辆，挖掘机2辆及其它设备多件。本工程永久性占地采用点征方式，主要包括进站道路、110kV变电站和生活管理设施、风机及箱变占地，合计20316m2。工程临时用地总计158600m2。1.11 工程管理设计本期工程装机容量为48MW，拟定安装24台单机容量为2000kW风力发电机组，并配备安装24台箱式变压器。同时，场区内配套建设一座110kV变电站。在项目建成后，推荐采用场内风力发电机组、集电线路、46、电气设备与110kV变电站统一管理，接受专门的运营机构的集中管理。根据生产和经营需要，结合以往风电场管理运行经验，遵循精干、统一、高效、合理的原则，对运营机构的设置实施企业化管理。本风电场风力发电机组采用远动方式进行管理，变电站按照有人值守进行设计，全场定员编制15人。本工程生产、生活用电采用35kV、10kV两级电压。风电场投产后，生产、生活用水为1m3/d，采用引接附近城区的自来水系统。风力发电机组和110kV变电站内绿化采用低矮灌木，地面种植草坪。每台风力发电机组信息通过光缆接至变电站的中控室，中控室的监控系统通过光缆接收每台机组的实时信息，或发送运行人员的操作命令，监控系统还可通过网络47、通道，将风力发电机组的运行参数传送至风电场办公室。风电场110kV变电站至110kV唐家变电站之间采用同杆架设光缆作为远动、通信通道。1.12 环境保护和水土保持设计风电场建成后不仅为当地提供清洁能源，同时还为当地增添了新的旅游景点。每年上网电量为9158.13万kWh，按2013年全国火电网供标煤耗321g/kWh计，每年可以为国家节约标煤29397.5t，减少向大气排放粉尘63.1t，温室效应气体CO270080t， SO2508.5t， NOx763t， CO 7.0t，灰渣7354t。可见风电场建设对于当地的环境保护、减少大气污染具有积极的作用，并有明显的节能、环境效益和社会效益。根据48、国家发展和改革委员会等四部委联合下发的关于“清洁发展机制项目运行管理办法”，本工程可通过CDM清洁发展机制，与发达国家缔约方合作，从而达到清洁能源的循环发展。在施工期对环境的主要污染为噪声污染、施工扬尘、废弃土石，同时有一定的植被破坏。因此，期间环境保护设计是夜间休息时，远离村庄施工，对扬尘采用洒水、及时清理等措施，使其达到环保的要求。本工程风机主要布置在沿海滩涂地带，所以在施工中严格按要求进行施工，减少因施工造成局部区域水土流失。施工期间安排上尽量避开雨季，最大程度地减轻水土流失。1.13 劳动安全和工业卫生为适应我国风力发电事业建设发展的需要，为保护劳动者在我国电力建设中的安全和健康，为安49、全生产和文明生产创造条件，在风力发电项目设计中必须贯彻国家颁布的有关劳动安全和工业卫生法令和政策，提高劳动安全和工业卫生的设计水平。在风力发电场的设计中，应贯彻“安全生产，预防为主”的方针，加强劳动保护，改善劳动条件和环境，减少事故和人身损害的发生，以保障风电场建设过程中劳动人员和风电场职工生产过程中的安全和健康要求。本风电场施工期劳动安全问题主要是高空坠落、提升及车辆损害、触电、物体打击、坍塌、机械损伤等。所以本阶段的安全设计应从工程施工管理，安全生产制度，安全管理等方面提出预防措施。只要业主方、工程监理方、工程承包方各自严格按照管理办法运作，可有效预防危险事故的发生，最大限度的保障工作人员50、的安全。风电场在建成投产后，主要预防灾害为自然灾害和工业灾害，包括防火防爆、防触电、防静电和机械伤害等事故。本工程设计中各个专业均遵循国家有关安全生产的规定，对于可能发生的事故拟定了预防性措施，在自然灾害事故发生时可将损失降低到最低程度，并对工业灾害进行有效预防，最大限度保障工作人员和财产的安全。1.14 工程节能方案设计本期工程施工期和运营期消耗能源主要为水、电和柴油。建筑耗能主要是风电场升压站内居住性建筑物采暖、采冷、通风、照明的能源消耗，本工程所在地属夏热冬冷地区，主要是冬天采暖和夏天采冷的能源消耗。本工程需采暖、采冷的建筑面积按960m2计，其夏季采冷耗电量为2.1万kWh/a，冬季采51、暖耗电量为6万kWh/a，照明及动力为3.9万kWh/a，建筑总耗能约为12万kWh/a。运营期用水包括生活、绿化及消防用水，用水量为1m3/d。风电场为利用风能资源发电的项目，其主要电气能耗在于运行期场内集电线路、主要电气设备的损耗和场内站用电能耗。（1）集电线路：本期工程安装单机容量2000kW的风机24台，风力发电机出口电压为690V，经箱式变压器升压至35kV接入场内集电线路，风电场内共风电场内共两回35kV架空集电线路，线路总长度约37.5km，经计算，集电线路电气损耗约为65万kWh/a。（2）主变压器：风电场主变压器电压等级为110kV，额定容量为100MVA，主变的空载损耗为452、4kW/台，负载损耗为184kW/台，主变的总损耗为51.6万kWh/a。（3）箱式变压器：本风电场安装了24台单机容量为2000kW的风电机组，风机配备了24台容量2350kVA的箱式变压器，箱式变压器总损耗为59.7万kWh/a。（4）站用电变压器：站用变压器空载情况很少，主要按负载损耗考虑，但由于带满负荷的情况也很少，考虑一定系数估算得风电场站用变压器的总损耗为0.3万kWh/a。（5）其他主要电气设备：本工程110kV升压站采用户内布置，各设备间布置合理紧凑，站内主要电气设备是高低压开关设备、低压电缆和二次、通讯设备等电能损耗较小的设备，总损耗约为7万kWh/a。施工期车辆主要消耗柴油53、，约有15辆，消耗量约为0.03t/辆d，总共消耗量约为0.45t/辆d；运营期柴油消耗量较少。1.15 工程投资概算1.15.1 工程概况风电项目位于山东省xx县境内。本期工程安装单机容量为2000kW的风力发电机组24台，总装机容量48MW。风电场主要建筑物为风机塔架基础、箱式变压器基础、主控楼及110kV配电室及场内外道路。主要工程量如下：风力发电机组 24台风机塔架 24座箱式变电站基础 24座主控楼及110kV配电室 1座1.15.2 编制依据及原则（1）编制办法及计算标准：2005年5月国家发展和改革委员会颁发的发改办能源2005899号文国家发展改革委办公厅关于印发风电场工程前期54、工作有关规定的通知精神及其附件全国大型风电场建设前期工作管理办法，风电场工程规划报告编制办法风电场工程可行性研究报告编制办法，国家计委、建设部计价格200210号文“关于发布工程勘察设计收费管理规定的通知”，国家能源局发布陆上风电场工程设计概算编制规定及费用标准NB/T31011-2011，国家能源局发布陆上风电场工程概算定额NB/T31010-2011，国家能源局发布风电场工程勘察设计收费标准NB/T31007-2011。（2）风电场工程概算定额：国家能源局发布风电场工程勘察设计收费标准NB/T31007-2011。国家能源局发布陆上风电场工程概算定额NB/T31010-2011。（3）中华55、人民共和国能源行业标准NB/T31011-2011陆上风电场工程设计概算编制规定及费用标准（4）机电设备安装工程概算定额：风电场机电设备安装工程概算定额。国家能源局发布陆上风电场工程概算定额NB/T31010-2011，机电设备安装工程概算定额。（5）建筑工程概算定额：风电场建筑工程概算定额。国家能源局发布陆上风电场工程概算定额NB/T31010-2011，建筑工程概算定额。（6）风电场工程施工机械台时费定额：风电场工程施工机械台时费定额。国家能源局发布陆上风电场工程概算定额NB/T31010-2011，风电场工程施工机械台时费定额。（7）调试工程：中国电力企业联合会发布电力建设工程预算定额（56、2013年版）第六册调试工程）。（8）安装材料: 水电水利规划设计总院发布风电场工程技术标准风电场工程概算定额（2013年版）；中国电力企业联合会发布电力建设工程装置性材料预算价格（2013年版）；中国电力企业联合会发布发电工程装置性材料综合预算价格（2013年版）；中国电力企业联合会发布变电工程装置性材料综合预算价格（2013年版）。1.15.2 项目投资概算本项目为利用内资项目，建设资金由资本金和银行贷款组成。按“项目总投资=建设投资+建设期利息+流动资金”计算，项目总投资37640.38万元。其中：（1）设备购置费28326万元，安装工程费1011万元，建筑工程费3313万元，其他费用257、779万元，基本预备费（费率1.5%）531万元，工程静态投资35960万元，建设期贷款利息717.38万元，工程动态投资37496.38万元，流动资金投资144万元，项目总投资37640.38万元。（2） 根据投资使用计划，以确定的贷款利率按复利计算，即五年以上贷款基准利率4.90%，经计算建设期贷款利息717.38万元。工程静态投资35960万元，单位投资7492元/kW。建设期利息717.38万元。工程动态投资37496.38。流动资金投资144万元。项目总投资37640.38万元，单位投资7842元/kW。1.16 财务评价及社会效果分析1.16.1财务评价财务评价系根据国家现行财税制58、度和现行价格，按国家计委和建设部颁发的建设项目经济评价方法与参数（第三版）和2005年5月国家发展和改革委员会颁发的发改办能源2005899号文国家发展改革委办公厅关于印发风电场工程前期工作有关规定的通知的精神及其附件全国大型风电场建设前期工作管理办法，风电场工程规划报告编制办法风电场工程可行性研究报告编制办法，风电场可行性研究报告设计概算编制办法及计算标准中有关风电场投资概算及财务评价的编制办法等要求，进行费用和效益计算，考察其获利能力、清偿能力等财务状况，以判断其在财务上的可行性。财务测算后主要财务指标如下。项目投资回收期（所得税前）9.80年，项目投资回收期（所得税后）10.33年，项目59、投资财务内部收益率（所得税前）9.41%，项目投资财务内部收益率（所得税后）8.19%，项目投资财务净现值（所得税前）13990.13万元，项目投资财务净现值（所得税后）9342.70万元，资本金财务内部收益率14.71%，资本金财务净现值5151.66万元，总投资收益率（ROI）5.97%，投资利税率4.60%，项目资本金净利润率（ROE）16.46%，资产负债率80.00%，盈亏平衡点（生产能力利用率）69.39%，盈亏平衡点（年产量）63552.11MWh。社会效益评价节能和减排效益：风能是清洁的可再生能源，是我国有待加强开发的新型能源资源。开发利用风能资源是调整能源结构，实施能源可持续60、发展的有效途径，同时也有利于生态与环境保护。风电场建成后，风电机组每年可为电网提供清洁绿色能源，每年可为国家节约标煤。相应每年可减少多种有害气体和废气排放；如二氧化硫、二氧化碳排放量，减少烟尘排放量、一氧化碳和碳氢化合物等。发展风力发电突出的优点是环境效益好，不排放任何有害气体和废弃物，不需要移民，对附近的居民生活干扰较小。风电场虽然占用了大片区域，但是风机基础和道路实际占用的面积很小，不会改变其他土地的使用功能，不影响农、工业的正常生产。并且多风的地方往往是滩涂或河岸，建设风电场的同时也开发了旅游资源，可以促进当地经济的发展，并可拉动国内机电制造业的发展。1.17 风电场工程建设项目招标本期61、工程招标范围分为两部分：一是风电场的场内部分，包括风力发电机组设备、塔架制造、箱式变压器 、设备安装及土建部分；二是110kV变电站部分，包括35kV高压开关柜及110kV组合电气设备，自动化系统、设备安装及土建工程等。1.18 结论和建议1.18.1 结论xx山东xx风电场工程场址的风能资源较丰富,接近2级风况标准，具有一定的商业开发价值。场址区域的地质构造稳定，适宜建设风电场，并网方案经济、可行。施工建设条件和交通运输条件齐全、便利。经过项目投资概算和财务分析，该工程可以取得一定的经济效益。因此，该项目的建设在技术上是可行的，在经济上是合理的。1.18.2 建议1、下阶段对风力发电机组微观62、选址进一步优化及上网电量计算。2、建设单位尽快委托有关单位开展施工图设计及地质详勘工作。1.19 风电场特性表及设备材料清册风电场工程风电场特性表及主要设备清册详见下表：表 11 风力发电场项目特性表序号名 称单位数 量备注一风力发电场海拔高度m6-12经度（东经）117。17，49”-117。32，36”纬度（北纬）37。33，45”-37。35，10”二风资源年平均风速m/s5.7290m处风能密度W/m197.7090m处盛行风向SE三主要设备1风力发电机组数量台24额定功率kW2000叶片数3叶轮直径m112切入风速m/s3.0额定风速m/s9.5切出风速m/s22轮毂高度m90发电机63、容量kW2000风轮转速rpm-额定电压V6902箱式变压器型号S11-2350/35/0.69kV台24四110kV升压站1座135kV开关柜序号名 称单 位数 量备 注数量面6型号KYN61-40.5，35kV开关柜2主变压器SZ11-100000/110/35台13低压柜54进、出现回路数110kV出线回路数回135kV进线回路数回25集电线路及电力电缆35kV进线集电线路（单回路）km15.435kV进线集电线路（双回路）km6.6110kV出线输电线路km171kV电力电缆km4.435kV电力电缆km1.16五土建工程1风机基础数量座24基础型式19.2m圆形基础地基特性PHC管桩64、2箱式变压器基础数量座24基础型式条型基础3主控楼结构型式砌体结构面积（长宽）/层数mm/层42.515/2-31400 m六施工1场内主路距离（升压站）km0.05序号名 称单 位数 量备 注2施工期限总工期月12七投资指标设备购置费万元28326安装工程费万元1011建筑工程费万元3233其他费用万元2779投资合计万元35429基本预备费（1.5%）万元531工程静态投资万元35960建设期贷款利息万元819工程动态投资万元37496.38流动资金投资万元144项目总投资万元37640.38八财务指标项目投资回收期（所得税前）年9.80项目投资回收期（所得税后）年10.33项目投资财务内65、部收益率（所得税前）%9.41项目投资财务内部收益率（所得税后）%8.19项目投资财务净现值（所得税前）万元13990.13项目投资财务净现值（所得税后）万元9342.70资本金财务内部收益率%14.70资本金财务净现值万元5151.66总投资收益率（ROI）%5.97投资利税率%4.60项目资本金净利润率（ROE）%16.46资产负债率%80.00盈亏平衡点（生产能力利用率）%69.39盈亏平衡点（年产量）MWh63552.11表 12 风电场工程设备材料清册类别序号设备名称规格及型号单位数量备注风机部分1风力发电机组V=0.69kV, 2000kW台242塔筒243箱式变压器S11-23566、0/35/0.69kV座244箱式变电站内设备真空负荷开关-熔断器只24低压断路器只24避雷器组24故障指示器只24箱变保护测控装置套24电气部分1110kV主变压器SZ11-100000/110/35台12110kV中性点接地保护装置套13中性点套管CTLR-63-B 150/5A只14110kV组合电器间隔15钢芯铝绞线LGJ-300km0.66架构10m高，8m宽支27避雷针30m支28共箱母线2000Am20米/三相935kV SVG动态无功补偿装置12Mvar套11035kV开关柜KYN61-40.5台61135kV接地电阻柜小电阻：ENGR35-400-10台11235kV接地变/67、站用变DKSC10-800/35-250/0.4kV台113低压配电柜MNS台51435kV电力电缆ZR-YJV22-35-3120m10035kV无功补偿用1535kV电力电缆ZR-YJV22-35-350m2035kV站用变用16场用低压电缆km21735kV电缆头120mm2个21835kV电缆头50mm2个219照明配电箱面720事故照明箱面321检修箱面422动力配电箱面423荧光灯套20024防爆灯套1025路灯套1526热镀锌扁钢605m60027镀锌钢管50,L2500mm根9028热镀锌扁钢404m60029热镀锌圆钢12m40030避雷针30m根131电缆支架宽800mm套68、28032电缆盖板1000120050mm块28033防火封堵套134110kV主变保护屏微机型面135110kV主变测控屏微机型面136110kV线路保护屏微机型面137110kV线路测控屏微机型面13835kV母线保护柜微机型面13935kV线路保护测控装置微机型套2装在开关柜中4035kV SVG保护测控装置微机型套1装在开关柜中4135kV站用变保护测控装置微机型套1装在开关柜中42故障录波屏微机型面143故障信息远程系统套144安全自动装置柜微机型面145不间断电源UPS-10kVA 220面146公用测控柜面147升压站综合自动化装置套148电能质量检测装置套149风功率预测系统套69、150继电保护试验电源柜面151时间同步检测系统子站套152调度自动化系统套153电能量远方终端具备网络功能套154多功能电能表0.2S级块155电能表屏体面156风电场中央计算机监控系统远程控制和监控面1安装在升压站中控室内57通信光缆24芯单膜ADSS光缆km28.3用于风电场监控系统58综合通信管理终端套159电力调度数据网络接入设备套260调度管理信息网接入设备及二次安全防护设备套161电力调度数据网络二次安全防护设备套162调度运行管理系统的终端设备套163调度发电计划管理系统终端套164数字式程控调度交换机48用户 16中继套165光传输设备622M光端机套166接入层PTN设备套70、1含2块GE光口67PCM复用设备套168配线设备套169本地维护终端套170控制电缆ZR-KVVP2-71.5km1071直流电源（控制和保护用）包括200Ah免维护铅酸蓄电池和智能高频开关套172事故照明屏面173火灾探测报警控制系统套174图像监视及门禁系统套175SF6气体检测装置KZX-2001套176通信电源48V，高频开关电源套177数字话机只2集电线路部分135kV单回路直线杆35A04-Z1-21基75235kV双回路直线塔778-15基20335kV单回路 30转角塔7711-15基10435kV单回路60转角塔7712-15基5535kV双回路30转角塔7717-15基771、635kV T接塔7718-15（T）基1735kV单回路终端塔7714-15基2835kV双回路终端塔7718-15基29钢芯铝绞线LGJ-95/20t3.710钢芯铝绞线LGJ-185/25t7.211钢芯铝绞线LGJ-240/30t8.812硅橡胶合成绝缘子串FXBW2-35/70串54613杆塔接地装置套1221435kV氧化锌避雷器组26一组为3只151kV电力电缆YJLV22-1-3240km4.4风机塔筒底端至箱变1635kV电力电缆YJLV22-35-350km0.96箱变至角钢塔1735kV电力电缆YJLV22-35-3300km0.218电缆保护管100 PVC管m130172、91kV电缆头240mm2个2882035kV电缆头300mm2个42135kV电缆头50mm2个4822钢绞线GJ-35km2223热镀锌扁钢605km824镀锌钢管70,L2500mm根24025降阻措施项126水工部分1消防水泵KDXBD6/30-KDB台22稳压泵40GKDB6-125台23原水泵KDB40-50A台24变频定压补水泵KDB40-50A台25供水泵KDL40-160台36深井泵RJC150C20-11X5台17潜水排污泵KD80QW50-10-3台28变频控制柜KDC-XPJ-2-30-Z套39气压罐1000-0.6个2办公生活部分1轿车五座普通轿车辆12小型货车载重量73、1.5吨以下辆23中型面包车20座辆14食堂餐饮设备套15电动大门套16场区监控套1第2章 风力资源2.1区域概述2.1.1编写依据:(1) 风电场场址选择技术规定；(2) 风电场风能资源测量方法（GB/T 18709-2002）；(3) 风电场风能资源评估方法（GB/T 18710-2002）； (4) 风电场风能资源测量和评估技术规定（发改能源20031403）；(5) 风电场工程可行性研究报告编制办法（发改能源2005899号）；(6) 全国风能资源评价技术规定；(7) IEC61400-1：2005-8。2.1.2区域概况xx县位于山东省北部平原的黄河三角洲开发区，处于山东半岛和京津两74、大经济地区的连接地带，地理坐标为东经117.15117.52，北纬37.2637.43。县境南北长26.5公里，东西宽48.5公里，总面积792.49平方公里。xx县地处中纬度，属暖温带季风型大陆性气候，四季分明。历年年均气温12.3，极端最高气温40.1，极端最低气温-21.5，最冷月1月，最热月7月。年均日照时数为2704.2小时，年均日照百分率为65%，光照充足。xx县境年降水量较少，且不稳定不均匀，历年平均降水量为567.7毫米，1月最少约为3.8毫米，7月最多约为191.6毫米。2.2参证气象站2.2.1参证气象站概况由于周边气象站数据较全且离本工程较近的气象站为xx县气象站约12k75、m，因此本工程参证气象站为xx县气象站，xx县气象站始建于1962年，目前为国家一般气象站（三级站）。目前xx站位于xx县城西牛王堂村南，迁站2次：1965年1月1日，由xx银高苗圃迁至xx县城西牛王堂村南，距原址向东直线距离3000米；1997年10月1日，观测场向东南平移53米。现经纬度坐标为N 3739、E 11734。本站所在地区地势平坦，东、南、西三面均是大片梨园，方圆5千米内无大河、湖泊。NNW-N方向为气象局办公楼，其中NNW方向，宽度角9，仰角6，距观测场75米；N方向，宽度角22，仰角6，距观测场71米；NNE-NE方向为县医院病房楼，楼高16米，距观测场351米；ENE方向76、为县实验幼儿园，楼高13米，距观测场460米； E方向为梨树园，树高4米，距观测场94米；ESE方向为电业局办公楼，宽度角3，仰角11，距观测场290米；SE-SSE方向为电业局宿舍楼，其中SE方向，宽度角23，仰角9，距观测场122米；SSE方向，宽度角16，仰角10，距观测场96米；S方向为电业局别墅，宽度角15，仰角8，距观测场112米；SSW-SW方向为梨树园，其中SSW方向，树高4米，距观测场38米；SW方向，树高4米，距观测场45米；WSW方向为远景茗居小区住宅楼，宽度角11，仰角7，距观测场427米；W-NW方向为梨树园，树高4米，距观测场59米。2006年1月1日起以自动站观测77、记录作为正式记录。2.2.2 气象概况表2-1 xx县气象站各气象要素表风速多年年平均2.7m/s最大18 m/s气温平均12.9极端最高40.2极端最低-21.4平均气压1016.0hPa平均水汽压12.3 hPa平均相对湿度62%最大冻土深度0.53m最多雷暴日数40天2.2.3 气象站风资源资料分析本期工程收集到的气象站资料包括：1）xx县气象站1983年2013年逐年各月平均风速数据。2）xx县气象站1984年2013年逐年最大风速数据3）xx县气象站2012年3月4日2013年3月3日逐时平均风速、风向数据。4）其它气象要素。（1）风速由于测风数据选取的是2012年3月4日至201378、年3月3日，所以在年平均风速统计时取当年3月至次年2月为一个完整年。xx县气象站多年平均风速年际变化见下表2-2和图2-1。表2-2 xx县气象站多年年平均风速年际变化表 单位：m/s年份风速年份风速年份风速19832.719932.920032.719842.919942.820042.619852.919952.620052.619862.819962.620062.519872.819972.720072.419883.119982.620082.419892.519992.220092.519903.020002.520102.319912.820012.620112.219922.979、20022.920122.1图2-1 xx县气象站多年平均风速年际变化直方图从上述图表可以看出，该站长系列的年平均风速变化不平稳，起伏较大。xx县气象站近30年（1983年2012年）平均风速为2.6m/s，近20年的年平均风速2.5m/s，近10年的年平均风速2.4m/s。气象站改为自动站之后20062012年近7年的年平均风速2.3m/s。1989年、1999年气象站风速突然降低，由于1989年、1999年测风仪器和测风场址并未变化，分析原因，应为气候变化导致风速变化。xx县气象站多年逐月平均风速见表2-3和图2-2。表2-3 xx县气象站逐月平均风速 单位：m/s时间1月2月3月4月5月80、6月7月8月9月10月11月12月平均累年2.62.73.33.53.02.72.32.02.12.42.52.32.6测风年1.7232.92.32.32.21.91.31.82.11.92.1图2-2 xx县气象站风速年变化图由表2-3和图2-2可以看出，该地区常年有风，春季风速较大，夏季风速较小，全年风速有季节性变化。风速大于3m/s的月份集中在3月5月；8月、9月风速较低。（2）风向 图2-3 xx县气象站累年风向玫瑰图（3）空气密度根据气象站多年平均气象要素统计值，推算气象站多年平均空气密度。根据气象站多年年平均气温、气压和水气压计算空气密度：P=1016 hPa； t=12.9；e81、=12.3hPa；年平均空气密度采用下式计算：式中： 空气密度（kg/ m3）P平均大气压(hPa)e平均水汽压(hPa)t平均气温计算得出：平均空气密度=1.232kg/ m3。2.3基本测风资料分析整理2.3.1测风设备设置概况目前业主方在该工程场址附近设立了2座90m高的测风塔劳店12268#和xx46061#。两测风塔相距30km，测风塔位置与风电场的位置见图2-4。劳店12268#收集到的数据为2012年3月4日至2013年3月10日，xx46061#收集到的数据为2012年3月3日至2012年12月13日。xx46061#测风塔由于太阳能板丢失，所以数据缺测较多。劳店12268#和82、xx46061#同期数据对比见表2-4、表2-5。表2-4 劳店12268# 2012年3月-2012年12月各月平均风速 单位：m/s月 份90m80m70m50m30m10m36.356.206.015.494.773.6346.946.686.435.734.853.6455.355.164.954.353.492.2663.193.022.952.672.322.2674.774.674.523.953.282.1083.212.992.932.752.252.3093.453.363.383.002.532.36106.105.845.664.993.972.36116.165.8983、5.735.144.282.88124.984.754.724.233.572.43表2-5 xx46061# 2012年3月-2012年12月各月平均风速 单位：m/s月 份90m80m70m50m30m10m36.375.985.925.324.622.8046.716.336.135.484.712.0655.334.954.794.243.480.8563.182.972.892.612.210.5274.764.484.333.943.340.8283.092.952.802.542.040.4393.423.243.122.832.230.39105.915.535.324.73384、.820.95116.115.775.564.994.152.33124.954.654.484.083.392.40图2-4 xx46061#测风塔90m高度各月风向玫瑰图图2-5 xx46061#测风塔90m高度各月风能玫瑰图xx46061#6、8、9月有一定程度的缺测，10m高度无效数据较多，表2-4劳店12268#6、8、9月数据与xx46061#6、8、9、12月数据为同时段数据。2012年12月13日9：00后一直无数据。从上述统计的同期数据来看，两个测风塔同时段的各月平均风速比较接近，风向风能玫瑰图也较接近，且风电场位于相对平坦的地区，劳店12268#测风塔数据能较好的反应风电场85、的风资源状况，位于风场范围的xx46061#测风塔的数据较少无法满足国标的要求，本阶段暂采用劳店12268#测风塔的数据。12268#测风塔距本期工程最东端约15km。劳店12268#测风塔分别在10m、 30m、50m、 70m、80m、90m高度处安装了风速传感器，在10m、80m高度处分别安装了风向传感器，在7m高度处安装了气压、温度传感器。表2-6 风电场测风塔仪器设置表测风塔名称测风塔坐标主导风向安装时间劳店12268#N 37.65E 117.70SE风电场测风塔位于河流的岸边地势平坦开阔，初步判断风电场测风塔具有代表性。图2-6 风电场及测风塔、气象站位置卫星影像图2.3.2测风86、时段选择、完整性、合理性检验2.3.2.1测风时段的选择：目前收集到测风塔的资料为2012年3月4日至2013年3月10日的数据，本阶段暂取2012年3月4日至2013年3月3日一个自然年的数据进行分析。2.3.2.2测风数据完整性、合理性检验按照GB/T18709-2002风电场风能资源测量方法及B/T18710-2002风电场风能资源评估方法，现对已收集数据的完整性和合理性进行判断检验，结果如下：1）首先检查各测风塔不同高度上的测风数据的数量是否等于预期记录的数据数量。检验结果见表2-7。表2-7 测风塔数据检验表项 目90m80m70m50m30m10m风速风速风向风速风速风速风速风向应87、有数据测次87608760876087608760876087608760缺测数据个数00000000数据完整率（%）100100100100100100100100气温、气压均缺测0h，由上可知各层数据完整率均为100%，高于GB/T18709-2002风电场风能资源测量方法关于现场采集的测量数据完整率在98%以上的要求。2）合理性检验主要参数的合理性检验结果见表2-8。表2-8 主要参数的合理性检验结果主要参数合理范围不合理次数总测次（小时）比例（%）平均风速0小时平均值40m/s087600风 向0小时平均值360087600平均气压94kPa小时平均值 106kPa087600湍流强度88、0小时平均值1087600经检验，各测风高层的平均风速、风向、气压、湍流强度均在合理范围内。3）相关性检验主要参数的相关性检验标准结果见表2-9。表2-9 主要参数的相关性检验结果主要参数合理相关性范围不合理次数总测次（小时）比例（%）90m/80m高度小时平均风速差值1.0m/s087600.00090m/70m高度小时平均风速差值2.0m/s4787600.53790m/50m高度小时平均风速差值4.0m/s5287600.59490m/30m高度小时平均风速差值6.0m/s5687600.63990m/10m高度小时平均风速差值8.0m/s12187601.38180m/70m高度小时平89、均风速差值1.0m/s6887600.77680m/50m高度小时平均风速差值3.0m/s5387600.60580m/30m高度小时平均风速差值5.0m/s7287600.82280m/10m高度小时平均风速差值7.0m/s16987601.92970m/50m高度小时平均风速差值2.0m/s10887601.23370m/30m高度小时平均风速差值4.0m/s14787601.67870m/10m高度小时平均风速差值6.0m/s32187603.66450m/30m高度小时平均风速差值2.0m/s37787604.30450m/10m高度小时平均风速差值4.0m/s72887608.31190、30m/10m高度小时平均风速差值2.0m/s1614876018.42580m/10m高度小时风向差值22.52564876029.269合计6497图2-7 测风塔各高度风速相关关系图表2-10 测风塔各高度风速相关系数测风高度90m80m70m50m30m10m90m10.9990.9980.9920.9780.95280m-10.9990.9960.9860.96670m-10.9980.9910.97350m-10.9980.98730m-10.99610m-1由以上图表可知，测风塔各高度测风数据相关系数均在0.95以上，相关性较好。4）趋势检验，主要参数的合理变化趋势检验结果见表291、-11。表2-11 主要参数的合理变化趋势检验结果主要参数合理变化趋势不合理次数总测次（小时）比例（%）1h平均风速变化90m6.0m/s987600.10380m787600.08070m787600.08050m587600.05730m487600.04610m287600.0231h平均温度变化5887600.0913h平均气压变化1kPa3087600.342合计725)有效数据完整率有效数据完整率=（应测数目-缺测数目-无效数据数目）/应测数目100%其中：应测数目测量期间小时数 缺测数目没有记录到的小时平均值数目 无效数据数目确认为不合理的小时平均值数目无效数据数目=（范围检验超92、标的数目）+（相关性检验风速超标的数目）+（相关性检验风向超标的数目）+（趋势性检验超标数目）12268#测风塔有效数据完整率： (87600-6497-72)/87600100%=92.5%由上可知有效数据完整率为92.5%，高于GB/T18710-2002风电场风能资源评估方法中有效数据完整率应在90%以上的要求。2.3.3数据订正（1）缺测数据订正本阶段选取的数据无缺测数据，所以无需进行订正。（2）对不合理数据进行判别，挑出符合实际情况的有效数据，回归原始数据组。（3）相关性不合理数据的处理方法a、风速插补法：分析测风塔不同高度实测风速变化趋势，采用测风塔实测风切变指数进行推算，用计算结93、果替换各高度风速相关性不合理数据。B、风向插补法：通过对比同一测风塔不同高度风向，综合分析后，替换风向相关不合理数据。（4）趋势不合理数据的处理方法分析测风塔不同高度实测风速变化趋势，采用相关检验后风切变指数进行推算，用计算结果替换各高度风速趋势不合理数据。2.3.4 实测数据整编成果经订正得到2012年3月4日至2013年3月3日的测风数据，见表2-12。表2-12 测风塔2012年3月4日-2013年3月3日各月平均风速 单位：m/s月 份90m80m70m50m30m10m2012年3月6.376.216.025.504.783.622012年4月6.946.686.435.734.8594、3.642012年5月5.355.164.954.353.492.262012年6月5.685.475.274.603.762.462012年7月4.774.674.523.953.282.102012年8月4.174.084.023.472.891.832012年9月4.504.344.273.713.011.692012年10月6.065.805.634.973.972.402012年11月6.265.995.825.214.332.902012年12月4.984.754.724.233.572.432013年1月4.224.063.983.502.961.932013年2月4.944.795、14.603.963.512.38年平均风速5.355.165.024.433.702.47由于测风塔距离风电场较远，业主方收集了附近项目德州乐陵测风塔的数据，测风塔与本风电场的位置关系见图2-4，从测风塔数据评估报告可见，本阶段分析的测风塔数据与附近测风塔数据比较接近。2.4风电场代表年风数据分析把测风塔90m高度测风塔数与已收集的与本期风电场测风时间同期的xx县气象站逐时的风速、风向小时记录进行相关性分析，相关性分析结果如表2-13。表2-13 风电场测风塔90m高度与气象站相关分析结果表 风向相关方程相关系数Ny = 2.1804x + 1.33570.804NNEy = 2.1025x96、 + 0.87660.854NEy = 1.8387x + 0.33970.934ENEy = 1.5084x + 0.75930.913Ey = 1.7843x + 0.63770.839ESEy = 2.4372x - 0.67430.890SEy = 3.4099x - 1.26560.904SSEy = 3.9658x - 0.82210.717Sy = 4.2166x - 0.36030.574SSWy = 4.1406x - 0.99250.687SWy = 2.8868x - 0.17760.882WSWy = 2.4103x + 0.3370.829Wy = 2.0537x +97、 0.88610.784WNWy = 1.7342x + 1.45080.818NWy = 1.5092x + 2.92940.700NNWy = 1.9498x + 2.37350.795由表2-11可以看出，风电场测风塔90m高度与气象站相关分析的16个扇区中，10个扇区的相关性系数大于0.8，说明测风塔与气象站的相关性较好。xx县气象站近30年（1983年2012年）平均风速为2.6m/s，近20年的年平均风速2.5m/s，近10年的年平均风速2.4m/s。气象站改为自动站之后20062012年近7年的年平均风速2.3m/s。为了保证数据受外界影响最小及数据的有效性，本阶段暂选用气象站改98、为自动站之后的20062012年连续7年的风速系列作为长系列数据，20062012年近7年的年平均风速2.3m/s，测风年2012年平均风速2.1m/s，可见测风年平均风速低于多年平均风速，说明测风年是小风年。为了把风电场的实测一年数据订正到长系列中的代表年暂进行以下处理：对测风塔与气象站相关系数大于0.8的风向扇区，采用每个扇区的风速相关曲线对测风塔数据进行订正；对测风塔与气象站相关系数小于0.8的风向扇区，采用气象站的当年平均风速与多年平均风速的差值进行订正。通过以上方法整理出测风塔90m高度代表年的风速数据，然后利用合理的风切变指数推算测风塔不同高度处的代表年风速。图2-8 风电场测风塔99、90m高度与气象站相关关系图 表2-14 测风塔代表年月平均风速和风功率密度月 份90m80m70m50m30m10mm/sw/m2m/sw/m2m/sw/m2m/sw/m2m/sw/m2m/sw/m22012年3月6.75314.486.51282.156.33259.875.59178.554.67103.913.1130.902012年4月7.32347.017.06311.346.87286.756.06197.025.06114.663.3834.092012年5月5.72180.995.52162.395.37149.564.74102.763.9659.802.6417.7820100、12年6月6.07200.575.86179.955.70165.745.03113.884.2066.272.8019.712012年7月5.15129.634.97116.304.84107.124.2773.603.5642.832.3812.742012年8月4.56135.224.40121.324.28111.743.7876.773.1544.682.1013.292012年9月4.84125.324.67112.434.54103.564.0171.153.3541.412.2312.312012年10月6.43229.176.20205.616.03189.375.32130101、.124.4475.722.9722.522012年11月6.61284.356.37255.126.20234.975.47161.454.5793.953.0527.942012年12月5.35149.715.16134.325.02123.714.4385.003.7049.472.4714.712013年1月4.57118.174.41106.024.2997.653.7967.093.1639.052.1111.612013年2月5.33159.485.14143.095.00131.784.4190.553.6852.692.4615.67年平均风速5.72197.165.5217102、6.895.37162.924.74111.943.9665.152.6419.372.5 风能资源分析2.5.1空气密度根据风电场场址内测风塔实测气温、气压数据，推算场址内空气密度。本期工程测风塔安装有温度与气压传感器，根据其有效数据计算得：实测时段平均大气压力P=100620.64Pa；实测时段平均气温t=12.63；年平均空气密度采用下式计算：=P/(R*T)式中： 空气密度（kg/m3）R气体常数（287 J/kg.K）T年平均空气开氏温标绝对温度（+273）计算得出：实测时段平均空气密度=1.227 kg/m3。本阶段采用通过实测数据推算的年平均空气密度1.227kg/m3。2.5.103、2风切变指数风切变指数代表近地面风速随高度的变化的一个指标，由于地表粗糙度的不同风速随高度的变化也不同，利用风廓线的幂定律公式：v2= v1（z2z1）可求得风切变指数 风切变指数； v2高度z2的风速，m/s； v1高度z1的风速，m/s。 风切变指数与地面粗糙度有关，风切变指数越大表示风速随高度增加越大，增加塔架高度所获得的电量越多，采用高塔架越有利，反之，就没必要使用过高的塔架。但是风切变系数过大，在叶片的整个扫风面上的风力载荷就非常不均衡，这将影响到叶片和机舱的使用寿命和运行安全。表2-15 测风塔实测风切变系数计算表10m30m50m70m80m90m10m10.3680.3630.104、3640.3540.35230m-10.3530.3600.3390.33650m-10.3720.3250.32170m-10.2060.25380m-10.30790m-1图2-9 风电场风切变拟和图利用风速随高度呈指数增长的规律，采用幂定律拟合风切变指数，拟合的风切变指数为0.3546。表2-16 测风塔实测大风（90m风速15m/s）风切变系数计算表大风平均风速10m30m50m70m80m90m10m12.5510.1590.1650.1680.1720.17130m14.95-10.1760.1800.1860.18350m16.36-10.1850.1970.18970m17.4105、1-10.2290.19480m17.95-10.15590m18.28-1图2-10 风电场大风风切变拟和图利用风速随高度呈指数增长的规律，采用幂定律拟合风切变指数，拟合的风切变指数为0.1716。2.5.3湍流强度表2-17 各高度湍流强度值测风塔高度湍流强度（全风速）湍流强度（15m/s）90m0.1220.11680m0.1270.13070m0.1280.13250m0.1490.14630m0.1760.16010m0.2610.182由上表可见，各层湍流强度随高度的增加而减小，10m高度处由于地形起伏及树木等的影响，湍流强度较大，到50m高处时风速即比较平稳，湍流强度也较小，而风106、机的轮毂高度一般在50m以上，对风力发电机组性能的不利影响较小，有利于风机的长期稳定运行和功率有效输出。根据IEC 61400-1：2005-08风机等级基本参数表1，本风电场可以选用C类风电机组。2.5.4威布尔分布按照全国风能资源评价规定中的计算方法计算测风塔各高度的威布尔分布参数，10m高威布尔参数k=1.72，c=2.98m/s；30m高威布尔参数k=1.86，c=4.47m/s；50m高威布尔参数k=1.93，c=5.35m/s；70m高威布尔参数k=2.03，c=6.06m/s；80m高威布尔参数k=2.15，c=6.23m/s；90m高威布尔参数k=2.24，c=6.46m/s。107、2.5.5测风塔代表年风速及风功率密度表2-18 测风塔代表年月平均风速及风功率密度月份90m80m70m50m30m10mm/sW/m2m/sW/m2m/sW/m2m/sW/m2m/sW/m2m/sW/m214.57118.174.41106.024.2997.653.7967.093.1639.052.1111.6125.33159.485.14143.095.00131.784.4190.553.6852.692.4615.6736.75314.486.51282.156.33259.875.59178.554.67103.913.1130.9047.32347.017.06311.34108、6.87286.756.06197.025.06114.663.3834.0955.72180.995.52162.395.37149.564.74102.763.9659.802.6417.7866.07200.575.86179.955.70165.745.03113.884.2066.272.8019.7175.15129.634.97116.304.84107.124.2773.603.5642.832.3812.7484.56135.224.40121.324.28111.743.7876.773.1544.682.1013.2994.84125.324.67112.434.5410109、3.564.0171.153.3541.412.2312.31106.43229.176.20205.616.03189.375.32130.124.4475.722.9722.52116.61284.356.37255.126.20234.975.47161.454.5793.953.0527.94125.35149.715.16134.325.02123.714.4385.003.7049.472.4714.71年5.72197.705.52177.385.37163.374.74112.253.9665.322.6419.42经测风塔代表年风速风向系列数据计算，风电场代表年90m高年平均110、风速为5.72m/s，风功率密度为197.70W/m2；80m高年平均风速为5.52m/s，风功率密度为177.38W/m2；70m高年平均风速为5.37m/s，风功率密度为163.37W/m2；50m高年平均风速为4.74m/s，风功率密度为112.25W/m2；30m高年平均风速为3.96m/s，风功率密度为65.32W/m2；10m高年平均风速为2.64m/s，风功率密度为19.42W/m2。根据风电场风能资源评估方法风功率密度等级表中参考值判断，该风电场风功率密度等级接近2级，风能资源比较丰富，可用于并网型风力发电，具有一定的商业开发价值。2.5.6测风塔代表年风向及风能玫瑰表2-19111、 测风塔各高度全年各风向风向及风能频率 单位：%风向象限90m80m10m风向风能风向风能风向风能N6.947.676.947.676.266.31NNE5.456.485.456.485.275.70NE6.366.276.366.277.356.84ENE6.644.736.644.736.885.35E6.314.906.314.906.534.81ESE6.855.426.855.429.398.45SE8.188.078.188.078.077.26SSE7.115.387.115.386.085.82S6.605.106.605.106.517.21SSW6.948.216.948112、.215.997.18SW7.9712.117.9712.117.239.77WSW7.368.917.368.916.687.08W4.843.824.843.824.653.77WNW3.933.153.933.154.083.85NW3.874.023.874.024.475.00NNW4.655.754.655.754.555.58 图2-11 测风塔代表年各高度年风向及风能玫瑰图由上图可看见，场址处10m高度与80m高度的风向频率基本一致，该场址处90m高度风向分布较散年主导风向为SE风，所占频率为8.18%；主风能方向为SW，所占频率为12.11%。由图2-8与图2-3对比可见，测113、风塔测风年风向玫瑰与气象站累年风向玫瑰相似。2.5.7 代表年风速及风功率密度（1）测风塔代表年风速及风功率密度年变化表2-20 测风塔代表年风速及风功率密度年变化 月份90m80m70m50m30m10mm/sW/m2m/sW/m2m/sW/m2m/sW/m2m/sW/m2m/sW/m214.57118.174.41106.024.2997.653.7967.093.1639.052.1111.6125.33159.485.14143.095.00131.784.4190.553.6852.692.4615.6736.75314.486.51282.156.33259.875.59178.5114、54.67103.913.1130.9047.32347.017.06311.346.87286.756.06197.025.06114.663.3834.0955.72180.995.52162.395.37149.564.74102.763.9659.802.6417.7866.07200.575.86179.955.70165.745.03113.884.2066.272.8019.7175.15129.634.97116.304.84107.124.2773.603.5642.832.3812.7484.56135.224.40121.324.28111.743.7876.773.15115、44.682.1013.2994.84125.324.67112.434.54103.564.0171.153.3541.412.2312.31106.43229.176.20205.616.03189.375.32130.124.4475.722.9722.52116.61284.356.37255.126.20234.975.47161.454.5793.953.0527.94125.35149.715.16134.325.02123.714.4385.003.7049.472.4714.71年5.72197.705.52177.385.37163.374.74112.253.9665.3116、22.6419.42 图2-12 测风塔代表年风速及风功率密度年变化曲线图（2）测风塔代表年风速及风功率密度日变化表2-21 测风塔代表年风速及风功率密度日变化 月份90m80m70m50m30m10mm/sW/m2m/sW/m2m/sW/m2m/sW/m2m/sW/m2m/sW/m206.34241.816.12216.965.95199.825.25137.304.3979.902.9323.7616.33243.296.11218.285.94201.045.25138.134.3880.392.9223.9026.37251.896.15225.995.98208.155.28143.117、014.4183.232.9424.7536.43257.626.20231.146.03212.895.32146.274.4485.122.9725.3146.36247.766.13222.295.97204.735.27140.674.4081.862.9324.3456.30240.426.08215.705.92198.675.22136.504.3679.442.9123.6266.13223.345.91200.385.75184.565.07126.814.2473.802.8321.9475.88199.765.67179.225.52165.074.87113.424.0118、666.002.7119.6385.42164.625.22147.705.08136.034.4893.473.7454.392.5016.1795.16151.354.98135.794.84125.064.2785.933.5750.012.3814.87105.05144.734.87129.854.74119.604.1882.183.4947.822.3314.22115.06150.994.88135.474.75124.774.1985.733.5049.892.3414.83125.12154.834.94138.914.81127.944.2487.913.5451.162119、.3615.21135.15158.404.97142.114.83130.894.2689.933.5652.342.3815.56145.13159.874.95143.444.82132.114.2590.773.5552.822.3715.71155.14163.414.96146.614.83135.034.2692.783.5653.992.3716.05164.96148.824.78133.524.65122.974.1084.493.4349.172.2914.62175.03148.394.86133.144.72122.624.1784.253.4849.032.3214120、.58185.38162.935.19146.185.05134.634.4592.513.7253.832.4816.01195.64185.465.43166.405.29153.264.67105.303.9061.282.6018.22206.02215.345.81193.205.65177.954.98122.264.1671.152.7821.16216.22227.146.00203.795.84187.695.15128.964.3075.052.8722.32226.32240.146.09215.465.93198.445.23136.354.3779.352.9223.121、59236.40249.606.17223.946.01206.265.30141.724.4282.472.9524.52 图2-13 测风塔代表年风速及风功率密度日变化曲线图由测风塔代表年各高度风速及风功率密度图分析可知，该地区春、冬季风速、风功率密度较大，夏末秋初风速、风功率密度相对较小。20：00-次日6：00之间的风速、风功率密度较大，其它时间段风速、风功率密度较小。随高度增加风速及风功率密度的日变化幅度减小。2.5.8 代表年风速及风能频率分布表2-22 测风塔代表年各高度风速及风能频率表 单位：%风速区间90m80m70m50m30m10m风速风能风速风能风速风能风速风能风速风能122、风速风能250.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000.00图2-14 测风塔代表年风速及风能频率直方图从以上图表可见，测风塔90m高度风频主要分布在29m/s之间，占全年的86.12%，与风力发电机组的功率曲线相适应，适合建设大型风场，并且随着测风高度的降低，低风速段所占频率逐渐增大。图2-15 测风塔代表年90m高度各月风速及风功率密度日变化曲线图 图2-16 测风塔代表年90m高度各月风向玫瑰图图2-17 测风塔代表年90m高度各月风能玫瑰图2.6 最大风速统计测风塔实测年的实测最大风速见表3-23。表3-23 测风塔测风年各层最大风速小时123、平均最大（m/s）10分钟平均最大（m/s）90m21.6224.3780m21.8024.6070m20.8823.4450m19.6422.0330m17.7520.1910m14.4616.64表2-24 xx县象站近30年各年份最大风速年 份风 速年 份风 速年 份风 速198416.3199415.0200412.4198516.3199511.0200512.2198617.7199611.0200612.1198714.7199710.0200710.2198815.0199813.0200812.8198914.3199911.0200914.7199014.0200013.0124、201011.9199115.0200118.0201112.5199215.0200212.0201211.3199315.0200314.3201310.6根据xx气象站连续30年观测到的年最大风速记录计算气象站五十年一遇十分钟平均最大风速：十分钟平均最大风速的多年平均值。：十分钟平均最大风速的标准差。、：为系数，由连续n个年最大风速样本序列可查表得。:五十年一遇十分钟平均最大风速。：极值I型概率分布函数的分布众值。：极值I型概率分布函数的尺度参数。查表得：=1.11238，=0.53622，由以上公式计算得=14.59，=3.8，=0.51，=12.37。所以=19.96m/s。图2-1125、8 测风塔10m高度与气象站日最大风速相关图 图2-19 测风塔90m高度与气象站高风速相关图按照测风塔10m高度与气象站的日最大风速相关关系推算到风电场处五十年一遇最大风速为23.38m/s，利用拟合的大风风切变指数推算到轮毂高度90m处五十年一遇最大风速为34.09m/s，3秒极大风速为47.72 m/s。根据测风塔90m高度与气象站高风速相关关系推算到轮毂高度90m处五十年一遇最大风速为34.66m/s，3秒极大风速为48.52 m/s。测风塔90m高度风速为15m/s时的湍流强度为0.116。根据IEC61400-1：2005-8关于安全等级的规定，IECIIII的风机，抗50年一遇最126、大风速分别为50 m/s、42.5 m/s、37.5 m/s，抗50年一遇极大风速分别为70 m/s、59.5 m/s、52.5 m/s，轮毂高度年平均风速为10m/s、8.5 m/s、7.5 m/s。湍流强度特性级A、B、C对应的湍流强度值为0.16、0.14、0.12。因此推荐本风电场采用IECIIIC型及以上的风机。2.7 风能资源评价（1）风电场代表年90m高年平均风速为5.72m/s，风功率密度为197.70W/m2，威布尔参数k=2.24，c=6.46m/s；80m高年平均风速为5.52m/s，风功率密度为177.38W/m2，威布尔参数k=2.15，c=6.23m/s； 70m高127、年平均风速为5.37m/s，风功率密度为163.37W/m2，威布尔参数k=2.03，c=6.06m/s； 50m高年平均风速为4.74m/s，风功率密度为112.25W/m2，威布尔参数k=1.93，c=5.35m/s；30m高年平均风速为3.96m/s，风功率密度为65.32W/m2，威布尔参数k=1.86，c=4.47m/s；10m高年平均风速为2.64m/s，风功率密度为19.42W/m2，威布尔参数k=1.72，c=2.98m/s。（2）该场址处90m高度风向分布较散年主导风向为SE风，所占频率为8.18%；主风能方向为SW，所占频率为12.11%。（3）该风电场场址处春、冬季风速、128、风功率密度较大，夏末秋初风速、风功率密度相对较小。20：00-次日6：00之间的风速、风功率密度较大，其它时间段风速、风功率密度较小。随高度增加风速及风功率密度的日变化幅度减小。（4）风电场测风塔90m高度50年一遇10分钟最大风速为34.09m/s，3秒极大风速为47.72m/s；轮毂高度90m处代表年风速为5.72m/s；测风塔90m高度风速为15m/s时，湍流强度为0.116，推荐本期工程采用IECIIIC型及以上的风机。（5）根据风电场风能资源评估方法风功率密度等级表中参考值判断，该风电场风功率密度等级为接近2级，风能资源较好，可用于并网型风力发电，具有一定的商业开发价值。第3章 工程129、地质3.1 地理位置及地形地貌3.1.1 场址区域地理位置本工程场址位于xx县县城西南xx河两岸，场址范围南北长约1.87km，东西宽约21.11km，风电场场址面积为39.44km2。场址区域地处xx河两岸，地面高程为6m10m，水陆交通便利，场内外交通运输条件较好，风电场区域内交通以公路为主，国家级省级干线公路纵横交错，与沟通乡（镇）村的县(乡)公路构成交通网络，交通条件十分优越。具备安装大型MW级风力发电机的条件。初步调查了解，目前场址区域内没有发现具有开采价值的矿产资源分布，未发现地上、地下文物保护单位和文物遗存。尚需建设单位进一步落实，并提供政府各有关管理部门的证明性文件。3.1.2130、 区域地形地貌本期工程场址位于xx县县城南部xx镇、xx镇境xx河两岸，属海滨平原，地形基本平坦，地势开阔，地形大部分相对平坦，起伏不大，海拔高度6m10m。普遍形成浅平洼微斜平原地。3.1.3 区域水文本工程场址区域内地下水类型为第四系孔隙潜水，主要赋水岩土体为粉土和砂土。其地下水动态类型为渗入蒸发径流型，主要补给来源为侧向径流补给和大气降水入渗，排泄方式为蒸发、地下径流和人工开采抽取地下水。 勘测期间地下水稳定水位埋深1.002.40m，根据当地水文、气象条件，地下水位主要受季节影响，丰水期（雨季）时最高地下水位可至地表，地下水年变化幅度约2.50m。勘测期间取地下水样，进行水质腐蚀性分析131、试验；按照岩土工程勘察规范（2009年版）（GB 50021-2001）第12.2.1、12.2.2、12.2.3、12.2.4条和附录G的有关规定与说明，场地环境类型为类，考虑到基础深度范围内存在粉土、砂土等，地层渗透性按A类考虑，0.002.50m深度范围内按照干湿交替考虑，2.50m以下按照常年浸水考虑。综合评价：地下水在干湿交替作用及长期浸水条件下对混凝土结构均具有弱腐蚀性；对钢筋混凝土结构中的钢筋在长期浸水条件下具有微腐蚀性，在干湿交替条件下具有中等腐蚀性，故风机基础需考虑地下水的影响。3.2 区域地质构造根据区域地质构造资料，风场区域在地质构造上处于华北坳陷区之济阳坳陷东端，地层自132、老至新有太古界泰山岩群，古生界寒武系、奥陶系、石炭系和二叠系，中生界侏罗系、白垩系，新生界第三系、第四系；缺失元古界，古生界上奥陶统、志留系、泥盆系、下古炭统及中生界三叠系。凹陷和凸起自北而南主要有：埕子口凸起(东端)、车镇凹陷(东部)、义和庄凸起(东部)、沾化凹陷(东部)、陈家庄凸起、东营凹陷(东半部)、广饶凸起(部分)等。区域主要构造单元如下：（1）济阳断坳（）北以陵县渤海农场大断裂为界，南至齐河广饶大断裂。区内新生代地层沉积厚度大，最厚可超过3500m。据石油钻揭露，自上而下有第四系、新近系和古近系全套新生代地层。（2）沾化潜凹（）凹陷近东西向，东宽西窄。椐区域地质资料，该凹陷以太古界为133、基底，古近系南西薄，北东厚，一般厚度15002000m。（3）陈家庄潜凸（）其北部、西部为沾化潜凹，东部与孤岛潜凹相连，南部为东营潜凹，西南与滨洲潜凸相邻。凸起呈带状东西向展布，长60km，宽10km。该凸起缺失古近系沉积，新近系馆陶组直接覆盖于中生界、古生界、新太古界之上。该区域主要断裂：受燕山运动和喜马拉雅运动的影响，区内断裂构造发育，构成本区主要构造单元的分界，断裂构造均隐伏于新近系之下，较大的断裂有：陵县渤海农场断裂、陈南断裂和沾化断裂。（1）陵县渤海农场断裂西起陵县，至渤海农场延伸入海，走向NE，北盘上升，南盘下降。控制着古近纪地层沉积。是沾化潜凹和工作区北部义和庄潜凸的分界线。（2134、）陈南断裂位于工作区南部，经河口向东北在渤海农场附近伸入渤海湾。走向EW，倾向SE，倾角约70，为北盘上升，南盘下降的张性正断层，是陈家庄潜凸和东营潜凹的分界线。（3）沾化断裂为一组NW向张性正断裂，西盘下降，东盘上升，倾向SWW,倾角近80。有7条小断裂组成，其中主断裂自沾化县城穿过。该断裂切割深度超过5000m，为本区热能的主要上升通道。本场区距离最近的断裂为陵县渤海农场断裂断裂，该断裂最近处距离本场区约60km。场区内无活动性断裂通过，场地稳定。3.3 场地工程地质条件3.3.1 岩土层分布及性质本次勘测揭露地层为第四系全新统冲积层（Q4al）、第四系上更新统冲积层（Q3al），岩性主要135、为粉土、粉质粘土、粘土、粉砂及细砂等。钻探深度内，场区土层按照成因及物理力学性质不同由上而下分别揭示如下：粉质粘土：黄褐、灰黄、灰色、深灰等色，湿很湿，软塑可塑状态，上部含少量植物根系。层厚一般为1.504.90m，层底埋深一般为1.504.90m，相应层底高程为-1.761.79m。 粉砂：深灰、灰褐、褐黄等色，饱和，稍密中密，分选性较好至一般，矿物成分主要为长石、石英等，含贝壳碎片，局部夹粉土或粘性土薄层。层厚一般为1.208.50m，层底埋深一般为9.5024.00m，相应层底高程为-20.60-5.81m。 粉质粘土：灰色、青灰、灰黄等色，很湿，可塑硬塑状态，含贝壳碎片，夹薄层粉砂及粉136、土。该层自北向南分布较广泛，层厚一般为0.909.80m，层底埋深一般为12.9026.60m，相应层底高程为-22.31-9.92m。 粉砂：灰色、浅灰、灰黄、灰褐及褐黄等色，饱和状态，稍密中密，分选性一般至较好，矿物成分主要分长石、石英等，含贝壳碎片，该层自北向南每个钻孔均有揭露。层厚一般为1.4012.30m，层底埋深一般为14.5030.30m，相应层底高程为-25.70-9.97m。 细砂：灰色、褐黄、灰黄、青灰等色，饱和，中密密实，分选性较好，矿物成分主要为长石、石英等，含少量粘性土和贝壳碎片，该层自北向南分布较为广泛。层厚一般为1.6519.60m，层底埋深一般为21.3041.137、60m，相应层底高程为-39.77-17.21m。其中的F01、F03、F05本次勘测未揭穿该层，最大揭露深度10.45m。 粉质粘土：灰黄、灰褐、褐黄等色，很湿，硬塑，该层分布较为广泛，本次勘测未揭穿该层，最大揭露厚度8.95m。 开挖影响深度范围内各层的土工试验物理指标如下：粉质粘土：直接快剪，粘聚力C=16kPa，内摩擦角11.3，重度19.1kN/m3，垂直渗透系数KV=9.04E-05cm/s。粉砂：垂直渗透系数KV=4.86E-05cm/s。粉质粘土：直接快剪，粘聚力C=20.5 kPa，内摩擦角10.9，重度18.9kN/m3，垂直渗透系数KV=1.55E-06cm/s。粉砂：垂138、直渗透系数KV=5.16E-05cm/s。细砂：垂直渗透系数KV=5.00E-05cm/s粉质粘土：直接快剪，粘聚力C=16.3 kPa，内摩擦角14.9，重度18.9kN/m3，垂直渗透系数KV=2.15E-06cm/s。3.3.2 场地土地震效应（1）建筑场地类型根据现场勘探成果及已有勘测资料，按建筑抗震设计规范（GB50011-2010）表4.1.3判定，场地土的类型为中软土。（2）地震基本烈度根据现场勘探成果及有关区域地质资料，场地土覆盖层厚度属大于50m范围，按建筑抗震设计规范（GB50011-2010）表4.1.6判定，该地段建筑场地类别为类。根据中国地震动参数区划图（GB1830139、6-2010），拟建场址区地震动峰值加速度为0.05g，相对应的地震基本烈度为6度（第三组），根据建筑抗震设计规范（GB50011-2010）表5.1.4-2确定场地的地震动反应谱特征周期为0.65s。（3）地震液化沾化县抗震设防烈度为6度，按照GB50011-2010规范第4.3.2条之规定，可不考虑场地饱和粉（砂）土液化问题。3.4 岩土工程分析评价3.4.1 岩土工程性质评价拟建场地上部第四系地层工程性质一般，地基强度相对较低，不能满足建（构）筑物对地基强度及变形的要求，因此需采用人工地基，结合当地已有建筑经验，根据现场岩土条件，建议采用高强混凝土管桩或钻孔灌注桩。根据场区内的地层分布、140、岩性、埋深和各层土的工程性质及原位测试结果：层地基土均不适宜作为桩基的桩端持力层。层粉砂为稍密中密，实测标贯击数平均值为20.5，压缩性中等偏低，层顶埋深9.5024.70m，考虑到基础上拔要求，部分钻孔该层层顶埋深过小，不宜作为桩端持力层，对层粉砂埋深满足要求的风机场地，可作为桩端持力层。层细砂为中密密实状态，实测标贯击数平均值为30.4，压缩模量22.0MPa，为低压缩性土，可作为桩端持力层。对于缺失细砂及该层层顶埋深过大的部分风机场地，可选择层粉砂或其下卧地层作为桩端持力层。 若以层粉砂、细砂或其下卧地层作为桩端持力层，其下无软弱层，附加应力得以扩散。其所受附加应力是较均一的，不致产生较141、大的差异沉降。3.4.2 地基土承载力推荐值考虑各种方法的适用条件及当地建筑经验，综合确定各层地基土的承载力特征值。 表3-1 地基承载力特征值推荐值地层编号岩土名称地基土物性指标法（kPa）标准贯入试验法（kPa）地基承载力推荐值fak（kPa）粉质粘土10112990粉砂158120120粉质粘土177210130粉砂171160160细砂204180180粉质粘土188343180表3-2 桩的极限侧阻力标准值qsik及极限端阻力标准值qpk方法指标值岩性按建筑桩基技术规范确定推荐值qpk(kPa)qsik(kPa)qsik(kPa)qpk(kPa)粉质粘土5570/55/粉砂2448/142、38/粉质粘土5570/60/粉砂486630004500603500细砂668844006000805000粉质粘土7086270036008031003.4.3 场地稳定性及适宜性场区范围内地形平坦，地貌单一，根据区域资料，场地及周围附近无活动断裂及其它构造通过，属于稳定场地。拟建场地地层分布稳定,无不良地质作用,适宜该工程建设。本工程选用2000kW型风机，由于受风荷载作用面积大，所受水平力大，作用力矩很大，塔筒底部所受水平力和弯距均很大，且风机对塔架倾斜较为敏感，对风机基础不均匀沉降和抗倾覆要求较高。而建设场地为中等偏高压缩性软弱地基土，天然地基承载力和变形均不满足要求，故风机基础不宜143、采用天然地基，宜采用桩基础。由风电场初步岩土工程勘查报告知，第粉砂、第层细砂，中等压缩性，且场区内分布均匀，分布层厚度较大，宜作为桩端持力层。综合现场的条件以及类似工程经验，建议选用预应力混凝土管桩，依据风机基础的受力特点，桩基础中的桩应为抗压、抗拔桩。经初步计算选用桩径600mm，桩长30m的PHC管桩，每台风机布桩38棵。110kV升压站内的各建（构）筑物多为三层以下的建筑物，荷载相对较小，采用天然地基均可满足建筑物强度和变形的要求。由于地下水位较高，基础施工过程中应根据实际情况采取可靠的降水措施，如井点降水等。3.5 结论与建议（1）拟建场区在区域地质构造上属相对较稳定地区，且无大的不良144、地质作用存在，该场区范围内及周围无全新构造活动迹象的断裂存在，适宜项目建设。（2）拟建场区地基土属中软土，建筑场地类别为类，设计特征周期为0.65s，为对建筑抗震不利地段。（3）xx县设计地震分组为第三组，抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度值为0.05g，标准冻结深度为0.50m。（4）根据对地下水初步了解资料表明，拟建场址区的地下水类型为第四系孔隙潜水，地下水在干湿交替作用及长期浸水条件下对混凝土结构均具有弱腐蚀性；对钢筋混凝土结构中的钢筋在长期浸水条件下具有微腐蚀性，在干湿交替条件下具有中等腐蚀性，故风机基础需考虑地下水的影响。（5）该资料为可研阶段资料,有限的勘探不能揭示区内地质全貌145、,在进行基础施工以前应进行详勘阶段的地质勘察工作。（6）详勘时应根据每个建筑物具体位置进行勘探，应着重查明各建筑地基的均匀性，并提出基础方案及处理建议。（7）风力发电机基础最终在施工图阶段将按照由设备招标后的设备厂家提供的基础受力参数，按照国家现行规范及设备厂家的技术要求，通过计算和方案比选其基础处理方式及相关尺寸能有一定调整。第4章 项目任务与规模4.1 社会、经济情况概述xx县位于山东省北部平原的黄河三角洲开发区，处于山东半岛和京津两大经济地区的连接地带，地理座标为东径117。15，-117。52，北纬37。26，-37。43，县境南北长26.5公里，东西宽48.5公里，总面积792.49146、平方公里，xx县地处鲁北黄泛平原，北连庆云县、无棣县，南接惠民县、商河县，东靠沾化县、滨州市，西邻乐陵县。全县现辖2个街道7个镇1个乡，857个行政村，2011年总人口45.21万。，总面积，。是著名的“中国鸭梨之乡”， xx是全国优质麦生产基地县，全国科技工作先进县，全国畜牧百强县，全国不锈钢生产基地县。 xx东距青岛360公里，南距济南140公里，北距黄骅60公里，天津200公里，北京350公里。南起广州，北至山海关的205国道从xx东部穿过，省道大济路（大山-济南）从县城经过，连接xx的滨博（滨州-博山）高速公路及穿越xx通达烟台的黄大（黄骅-大家洼）铁路即将动工兴建。矿产资源：xx已探147、明的地下资源主要有石油、天然气、甲烷和二氧化碳等。石油和煤炭开采难度较大，是潜在资源。土地资源：土地总面积7.92万公顷，其中耕地面积4.67万公顷，尚待开发土地8046.67公顷。 县境土地平坦，土层深厚，适作性强，开发潜力很大。经过多年发展，如今的xx经济，已逐步形成了“三大特色”（特色农业日渐鲜明、外向型经济快速发展、民营经济充满活力）、“六大优势”（资源优势、区位优势、环境优势、政策优势、外企优势、政治优势）和“八大主导产业”（家纺、不锈钢、电子、家具、化工、食品、皮革、工艺品）。“十一五”期间，xx县通过大力实施“质量兴县”战略，培育产业优势、实施名牌带动、推进技术创新，全县食品深加148、工、油气化工、家纺地毯、电子信息、不锈钢制品、木器制造、畜牧粮油、循环经济等传统特色产业和新兴产业快速崛起发展，一大批知名品牌脱“育”而出，成为xx县“调结构，转方式”和助推全县经济发展的强力支撑。2011年，全县实现地区生产总值115亿元，是2007年的1.98倍，年均增长14.4%；地方财政收入完成4.06亿元，是2007年的2.5倍，年均增长18.2%，“乡镇振兴”初显成效，地方财政收入过千万元的乡镇办达到7个，过3000万元的2个；全县社会消费品零售总额预计实现40.3亿元，是2007年的2.5倍，年均增长25.3%。与2007年相比，三次产业结构由17.842.639.6调整为15.149、644.739.7。2011年，实现服务业增加值45.7亿元，是2007年的2.4倍；xx技术产值17.1亿元，比2007年增长25.7%。经济发展逐步实现了由二产主导向二、三产业协同拉动的转变。根据xx县城乡发展规划，场址区域规划用途为为利用土地，可调整为建设用地，符合xx县城市总体规划和城镇体系规划。4.2 电力系统现状及发展规划4.2.1电力系统现状（1）滨州电网现状滨州电网位于山东电网的北部末端。供电范围为惠民、xx、无棣、沾化、博兴、邹平、滨城区及经济开发区六县两区负荷。电网通过6回500kV线路及220kV双庙商河线、芦湖王木线与主网相连，通过220kV王木史口线、沾化电厂盐镇线与150、东营电网相连，通过沾化电厂利津线、滨州利津线为东营电网利津站供电，通过车王学堂双线为东营电网学堂站供电，王木、明集、肖镇3座变电站的负荷由周边的淄博、济南电网供电。截止2010年，滨州电网拥有统调电厂2座，装机总容量990MW（沾化电厂330MW、鲁北电厂660MW）；并网地方电厂18座，总装机容量926MW，其中公用电厂9座，装机总容量273MW，企业自备电厂9座，装机总容量653MW；风电场1座，即国华沾化风电场，装机容量49.5MW。滨州电网现有500kV变电站1座，即滨州站，主变容量2750MVA，500kV线路6条；220kV变电站9座，变电总容量2610MVA，220kV线路29条151、，线路长度640km。（2）xx电网现状滨州市xx县电网位于滨州电网的西北部，供电面积793km2，担负着45.21万人的供电服务任务。xx县供电公司现有员工206人，下设10处供电所。公司先后被国家电网公司授予“一流供电企业”和“双文明单位”荣誉称号；连续十二年保持了省级“文明单位”称号；先后荣获“山东省执行物价计量政策法规最佳企业”、“山东电力集团公司先进县供电企业”、“山东省一流管理县供电企业”、“山东省价格诚信单位”、“安全生产标准化二级企业”等荣誉称号。2011年xx县售电量达到5.69亿kWh；供电可靠率（RS-3）为99.938%；110kV及以下线损率为5.09%，10kV及以152、下线损率为3.77%；综合电压合格率达到98.94%；一户一表率达到100%。截至2011年底，xx县电网有220kV变电站1座，变电容量180MVA；110kV变电站4座，变电容量226MVA； 110kV公用线路5条，线路长度39.401km；35kV公用变电站7座，变电容量83.05MVA，35kV公用线路10条，线路长度86.418km；10kV公用配变884台，变电容量为87.795MVA，10kV公用线路51条，线路长度922.777km。截至2011年底，xx县110kV电网共有4座公用变电站和1座专用变电站，公用变电容量共226MVA；共有5条公用线路和1条专用线路，公用线路总153、长度为39.401km，全部为架空线路。2011年xx县110kV配电网结构包括链式和T型接线，以链式接线为主。4.2.1电网规划根据现状电网情况，结合地区发展规划，分类确定不同供电区推荐的典型接线形式，给出相应接线示意图。同一地区、同一电压等级、同类供电区的网络接线方式应尽量减少并标准化。高压配电网结构是高压配电网规划设计的主体。“十二五”电网规划关于电网结构的一项基本原则是简化电网结构，使电网结构简单、清晰。110kV高压配电系统宜采用环网结构，开环运行，分片供电。高配电网接线应根据负荷水平、供电可靠性要求和电网发展目标因地制宜选择，不同类型供电区域高压配电网应采用不同的网络接线方式。xx154、县110kV变电站一般按3台变压器规划和设计，前期一般上一台或者两台主变，当变电站负荷较高时可上第三台主变。采用双绕组变压器。对于其区域居民、商业等10kV用户负荷集中区，采用双绕组变压器110/10kV两级电压。高压配电网为高压线路和变电站组成的电网。高压线路原则上采用架空线，为节省占地，可采用同杆（塔）双回供电方式，针对xx县远景情况，远期考虑预留3回同杆（塔）架设的通道，沿线可接入若干变电站。这种线路在遭受雷击和其他自然灾害以及线路检修时有同时停运的可能，有条件宜在两侧配备电源。（1）高压架空配电线路导线宜采用耐腐蚀性的钢芯铝绞线、耐热铝合金导线。在负荷较大的区域，宜采用大截面或耐热导线155、。（2）导线截面应按经济电流密度选择，并按长期允许发热和机械强度条件进行校验。在同一高压配电网内，每个电压等级架空线路导线截面可选用23 种规格。高压配电网主干线截面宜根据规划区域内饱和负荷值一次选定。（3）在城区以及建筑物密集区，由于其建筑物密集，所以城网中架空线路的杆塔应适当增加高度，提高导线对地距离，杆塔选型应充分利用线路走廊，可以同塔双回或多回，并与城市环境相协调。“十二五”期间，xx县经济发展将以15.92%的年均增长率快速增长，负荷预计以16.8%以上的速度增长，负荷增长率大于12%，所以xx县35kV110kV容载比推荐2.2。中压配电网规划原则：中低压配电网由电缆线路、架空线路156、柱上设备、环网站、配电室（含箱变）、开闭所、接户线、计量装置及配电自动化装置等构成。1. 配电网的规划建设需要充分考虑未来负荷增长、目标网架结构变化等因素，充分利用现有的存量设备，新建设备（新增或更换）要有较强的适应性。2.为避免造成配电网建设的重复投资，负荷快速增长区域，设备宜按最终规模进行选型和设计；负荷较慢增长区域，可适当考虑线路、土建一次建成，变压器分阶段梯度利用。3.配电设备选型应优先选用小型化、无油化、少（免）维护、低损耗节能环保配电设备，积极稳妥采用成熟新技术、新设备、新工艺、新材料。xx县属于C类供电区域，宜适当提高设备的选型标准，以满足供电可靠性的要求。中压配电网规划应根据157、负荷分布对干线进行分段，并确定线与线、变电站与变电站之间的联络环网模式，以减少停电范围，及时隔离故障区段。供电可靠性要求较高区域10kV接线模式满足“N-1”安全准则（特殊地区满足“N-2”准则），全部实现拉手环网供电、开环运行。架空线路主要采用单联络接线（手拉手联络模式）双联络接线；电缆线路主要采取单环网、双环网接线模式；电缆线路均以环网柜、开闭所作为接点设备，不应采取电缆分支箱在干线上串接的接线模式。应因地制宜地选择不同供电区域的中压配网接线方式，中压配网接线方式应尽量减少。中压配电网应根据高压变电站的布点、地区负荷密度和运行管理的需要，划分成若干个相对独立又能互送电力的分区配电网，分区间158、应有明确的供电范围，正常运行时不宜交错重叠，分区的划分应根据城市发展适时调整和优化。4.3风电场工程建设的必要性xx县中部xx河两岸附近风能资源较丰富，风力发电是可持续发展的重要能源之一。开发风能资源符合国家环保、节能、可再生资源开发的有关政策，xx山东xx风电场工程的建设可以提高xx当地电网供电能力，减缓电力紧张局面，促进和带动当地的经济发展。对调整当地的能源结构、优化资源配置、保护生态环境、保障建设和谐社会的健康发展有着重要的战略意义。在可再生能源开发中，风能开发日趋成熟，大力开发风能资源，能够优化电源结构，滨州市现在电源点是以火力发电为主，因此建设风电场可提高滨州市可再生能源的比例。xx159、山东xx风电场工程的建设，不仅可以提高当地电网的供电能力，减缓电力紧张局面，促进和带动当地的经济发展，同时也为山东电网源源不断地输送绿色清洁能源。由此看出，建设本风电场具有较好的经济、社会和环境效益。因此，本工程的建设是十分必要的。4.4 xx山东xx风电场建设规划根据xx华北分公司的风电初步发展规划，结合xx县中部沿区域风能资源情况及其它因素综合考虑，风电周边区域规划容量为96MW，本期工程规模为48MW，周边连片开发还有xx山东滨州xx风电场工程，工程规划容量48MW。第5章 风电场场址选择根据气象站多年测风数据显示，滨州北部沿海一带风能品质较好，是山东省风能资源较为丰富的地区之一，场址处160、常年主导风向为SSE，较为稳定，基本没有破坏风速和突发性异常灾害天气现象。xx山东xx风电场工程容量为48MW。滨州市发展改革委已同意将本期工程列入正在编制的滨州市风电中长期发展规划。本期工程场址位于xx县xx镇、xx镇xx河河岸，场址范围南北宽约1.87km，东西长约21.11km，风电场场址面积为39.44km2。场址区域范围的拐点坐标为：A（4161595.281，39526925.249）、B（4160787.341, 39547539.417）、C（4159225.141, 39547697.915）、D（4159431.125, 39526173.957）。场址区域地处xx河河岸，161、地面高程为6m12m，水陆交通便利，场内外交通运输条件较好，具备安装大型MW级风力发电机的条件。风电场共24台风电机组分2回集电线路接入风电场110kV升压站，风电场110kV升压站位于本期工程的西部，接入条件良好。经综合考虑风能资源的分布、场区面积及地形、交通状况和并网条件等多方面因素，本期工程风机拟沿xx河两岸布置，根据地形条件及风能资源的分布，合理优化选择出24台风机位置。风机基本沿xx河两岸布置，风机间距在500m以上。风电场道路利用原有的道路适当扩建，个别机位需新修道路到达。第6章 风力发电机组选型、布置及发电量估算6.1风电机组选型6.1.1风力发电机组选型应考虑的几种因素（1） 162、风轮输出功率控制方式风轮输出功率控制方式分为定浆距（失速）调节和变浆距调节两种。两种控制方式各有利弊，各自适应不同的运行环境和运行要求。从目前市场情况采用变浆距调节方式的风电机组居多。（2） 风电机组的运行方式风电机组的运行方式分为变速运行和恒速运行。恒速运行的发电机组的好处是控制简单，可靠性好。缺点是由于转速基本恒定，而风速经常变化，因此风电机组经常工作在风能利用系数较低的点上，风能得不到充分利用。变速运行的风电机组一般采用双馈异步发电机或多极永磁同步发电机。变速运行方式通过控制发电机的转速，能使风力发电机组的叶尖速比接近最佳值，从而提高风力发电机组的运行效率。（3） 发电机的类型发电机的类163、型包括异步发电机、双馈感应型发电机和多极永磁同步电机。风力发电机组大多采用普通的异步发电机，正常运营中在发出有功功率的同时，需要从电力系统吸收一定的无功功率才能正常运行（机端的电容补偿只能减少从电力系统吸收无功功率的数量）。双馈感应型风力发电机组的功率因数（COS）可以在-0.95- +0.95之间变化，也就是说可以根据电网的需要发出或者吸收无功功率，改善当地电网的电压质量，提高电力系统的稳定水平。采用多极永磁同步发电机的风力发电机组，其发电机转速与风轮相同,动能机械能转化效率更高，同时所承受的载荷较小。机组有-500+500kVar的无功调节能力，可以实现风机功率因数在容性0.95感性0.9164、5之间连续在线调节，系统响应时间小于20ms。（4） 风力发电机组的传动方式风力发电机组的传动方式包括齿轮传动方式与无齿轮传动方式。目前，风力发电机组大多采用齿轮传动，成本较低但是降低了风电转换率、能产生噪音，是造成机械故障的主原因，而且为了减少机械磨损需要润滑清洗等定期维护。采用无齿轮箱的直驱方式提高了风电机组的设计成本的同时有效提高了系统的效率以及运行可靠性。 随着新技术、新材料在风电机组中的不断应用，将大大改善风力发电机组的技术指标和性能。从技术来看，本阶段比选的机型均为技术先进，应用成熟的机型。6.1.2单机容量选择根据国内外风电场建设的经验以及今年来单机容量不断增大的趋势，在条件允许165、的情况下，可尽量采用较大容量的风力发电机组，以便较好地利用当地风能资源，充分利用土地，获得更好的经济效益。随着我国近几年风力发电事业的快速发展，目前国内对MW级风力发电机组的研发、制造也已日趋成熟，在 MW级风力发电机组制造、运输、安装、维护以及运行方面也积累了较为丰富的经验。本期工程场址区域地势开阔，交通条件良好，适合选择MW级风力发电机组。在风机设备制造技术可靠的条件下，可选择单机容量范围为2000kW、2500kW的风机。a. 各种机型技术参数比较表 6-1 各种机型技术参数比较表项目内容单位不同单机容量风力发电机组WTG1WTG2WTG3WTG4WTG5WTG6额定功率kW200020166、002000200025002500叶片数个333333风轮直径m116111111112106100切入风速m/s333333.5额定风速m/s109.911.59.69.512.511切出风速m/s222225222525安全风速m/s4252.552.252.552.552.5轮毂高度m908080908080发电机型 式-直驱永磁双馈异步双馈异步直驱永磁直驱永磁双馈异步额定功率kW218021002150218026002500功率因数-0.95 1-0.95 0.95-0.95 0.950.951-0.95+0.95-0.95+0.95额定电压V690690690690690690塔167、架型式-圆锥筒圆锥筒圆锥筒圆锥筒圆锥筒圆锥筒b. 各机型功率及功率标幺值曲线比较图6-1 各种机型功率及功率标幺值曲线比较图由上图可以看出，同一风电场条件下，各机型的切入风速、切出风速、达到额定功率的最低风速，及在该风电场主要风速区间内的功率输出量等参数将是影响风力发电机组发电量的主要因素。因此需要通过方案投资及效益比较经过对比优选出效益最佳的风电机组。6.1.3 机型选择6.1.3.1场址建设条件分析a场内、外交通运输条件：本工程位于xx县西南部xx河两岸。外界至本期工程的交通运输道路条件良好，平整度及宽度完全能满足大型兆瓦级风机的场内、外运输要求。b风机施工吊装条件：为满足风机施工吊装的要168、求，将在布机位置处修筑一个风机吊装操作平台。c周围环境条件：本期工程范围内无林木，多为灌木，布机时避开居民与村庄，风机与村庄的最小距离在300m。根据上述建设条件分析，本期工程基本具备安装MW级风力发电机组的条件。因此，本着充分利用土地和风能资源，技术上相对先进、可靠，经济合理的原则，并结合目前市场的供货能力及可靠性，本工程拟推荐采用MW级以上的风力发电机组。同时，针对本工程场址及风速的特点，为了提高发电效益，在单机容量一定的前提下，应尽可能选择扫风面积大的风机。6.1.3.2各机型技术经济比较各方案投资费用包括主机设备投资及相关配套费用，其中比较方案的设备报价通过向制造厂家初步询价得到，相关169、配套费用根据相关定额、场址建设条件及参考类此工程估算，各方案发电效益为各机型的上网电量。各方案经济技术比较见下表。表6-2 本期工程不同机型经济技术比较表机 型单位WTG1WTG2WTG3WTG4WTG5WTG6单机容量kW200020002000200025002500风机台数台242424241919装机容量kW480004800048000480004750047500理论发电量万kWh14530.711983.612221.513499.612536.512206.3综合折减系数%67.8768.0667.7767.8467.7568.45年上网电量万kWh9861.998156.04170、8282.519158.138493.488355.21等效满负荷小时数h2054.581699.171725.521907.941788.101758.99设备及安装工程万元349492977129124323603559635272建筑工程万元47354384438443844822.44779其他费用万元22561922188020892297.92277基本预备费万元629541531582641635静态总投资万元425693661835919393194335742963单位电度投资元/kWh4.324.494.344.305.105.14单位kW投资元/kW88687629748171、3821291289045综合评价排序243156从上述不同机型的经济技术比较表单位kW投资WTG3WTG2WTG4 WTG1WTG6WTG5；单位电度投资从小到大的顺序依次为WTG4WTG1WTG3 WTG2WTG5WTG6。综合以上各机型的技术经济比较， WTG4的单位电度投资最低，同时考虑风机厂家的技术水平、供货能力，WTG1机型目前只拿到了部分认证，风机尚无样机，考虑到风机的成熟程度，本阶段推荐采用WTG4。本可研暂按单机容量2000kW，轮毂高度90m，风轮直径112m的风力发电机组进行微观选址及发电量测算，并以此作为后续电气、土建工程、环境评价、项目投资概算和财务评价等章节的计算依172、据。6.1.4风机轮毂高度选择在选择风机轮毂高度时，主要考虑不同高度风资源状况以及选定机型塔筒价格、运输和安装费用、基础造价、工程难度等因素，分析并比较改变轮毂高度获得的发电量和增加的建设投资之间的关系，以选择经济合理的轮毂高度。由于推荐机型目前经常使用的轮毂高度为90m，所以本阶段推荐选择90m轮毂高度。本可研暂按单机容量2000kW，轮毂高度90m，风轮直径112m的风力发电机组进行微观选址及发电量测算，并以此作为后续电气、土建工程、环境评价、项目投资概算和财务评价等章节的计算依据。6.2风力发电机组布置风电场通过风电机组把风能转化为电能，风通过风机转轮后速度下降并产生紊流，沿着风向一定距173、离后风速才能消除前一台风机的影响。因此，在布置风机时，应使风机沿着主导风向的距离足够大，尽量减少风机之间的尾流影响。风机间的间距变大会降低风能资源和土地资源的利用率，增加机组间电缆和道路的长度，增大电量损耗。因此布置风机的关键是根据工程区域的特点，确定各行的间距和行内各风机的间距，把尾流影响控制在合理的范围内。（1）首先应充分考虑场内的盛行风向、风速等风况的条件，在同等风况条件下，应优先考虑那些地形地质条件良好且便于运输安装的场地进行布置。（2）避开输电线路。（3）考虑场内变送电方案的最佳配置，运行条件及安装条件的许可，考虑风电场未来的运行、管理和维护方便。（4）布置时，即要尽量避开风电机组之174、间的尾流影响，又要充分利用场地内的土地资源，同时兼顾风机之间各种电气设备的配置和保护要求。（5）对不同的布置方案，要按整个风电场发电量最大，兼顾各单机发电量的原则进行优化选择。（6）为了便于施工、运行维护和降低工程投资，同一风电项目内的同期工程，尽量选用单机容量与型号相同的风电机组。（7）结合现场的实际地形地貌并兼顾视觉效果美观。图6-2 风电场风能资源分布及WTG1、WTG2、WTG3、WTG4风机布置图图6-2 风电场风能资源分布及WTG5、WTG6风机布置图6.3本期工程上网电量计算6.3.1本期工程设计发电量计算计算本期工程发电量时考虑了风电场的总体规模其它各期工程风机对本期工程的影响175、。在上述布置方案的基础上并经过对个别机位进行微调，计算得到本工程的电量见表6-3。表6-3 风电场发电量测算表机位Y坐 标mX坐 标m轮毂高度处风速(m/s)理论发电量GWh扣除尾流后发电量GWh尾流影响%上网电量GWh等效满负荷小时数h139547194.4704160000.3335.675.6665.5452.143.8441921.91239546634.0154159835.8525.645.5935.4492.583.7941897.15339545615.3534159886.9525.725.7055.5512.73.8701935.14439545217.4024160019176、.9865.735.7495.533.823.9001950.06539543336.8694160368.0875.856.0015.8612.344.0712035.54639542815.0294160305.0015.835.955.8062.424.0362018.24739539630.7644160028.8415.795.9175.8541.084.0142007.05839538400.9354160181.6485.515.2415.0813.043.5551777.75939537907.9044160245.7435.555.3345.0774.823.6191809.177、291039537516.7564160347.6685.565.3715.0555.893.6441821.841139537077.2784160442.865.675.5675.3134.573.7771888.331239536047.2384160374.3975.715.7085.4833.953.8721936.151339535532.3964160306.1745.675.6085.3314.953.8041902.231439534982.1514160238.6265.745.7345.4564.853.8901944.971539534433.7234160172.56178、5.75.6855.3825.333.8571928.351639533936.6994160094.5685.715.725.4175.293.8801940.221739533425.8114160029.7675.725.7265.4285.23.8851942.261839532897.9434159955.595.755.7785.485.163.9201959.901939532432.5924159918.0115.635.5275.2485.043.7501874.762039531885.5944159876.7315.595.4265.2443.363.6811840.50179、2139530162.4304159837.5975.515.2715.1941.443.5761787.922239529085.4284160145.3865.635.4985.3233.183.7301864.922339528651.3594160284.2845.655.5555.2755.033.7691884.262439528266.0094160420.4275.75.6665.4264.223.8441921.91合计134.996129.8093.8591.58131907.946.3.2本期工程年上网电量计算经WASP软件测算本工程年理论发电量，年上网电量仍需要考虑以下180、相关因素的折减。1、空气密度修正风力发电机组的功率曲线是按标准状态空气密度为1.225kg/m3设计的。电场空气密度为1.227kg/m3，空气密度修正系数计算如下：本风空气密度修正系数=多年平均空气密度/标准空气密度=1.227/1.225=1.002。本阶段暂不做修正。2、尾流影响 考虑最终规划风场规模，进行风机布置，经WASP软件初步测算的尾流影响折减为3.85%。3、风电机组可利用率风电场正常大修均安排在小风月，把对发电量的影响减小到最低程度，事故停机一般发生在投入运行的第一年，以后运行正常。风电机组利用率主要考虑风机、输电线路、电气设备检修和故障灾害天气等因素，根据目前风电机组的制造181、水平及风电场运行、管理以及检修经验，并征求国内有关风电专家的意见，风力发电机组利用率取95%。4、风电机组功率曲线保证率考虑到风电机组厂家对功率曲线的保证率一般为95%，在计算发电量时应适当考虑，因此功率曲线折减暂按95%。5、盐雾腐蚀及叶片污染 风电场场区在沿海地区，有盐雾腐蚀等现象，本期工程叶片污染损失按5%考虑。6、场用电、线损等能量损耗考虑到风电场箱变、电缆、升压变压器和输出线路的损耗以及风电场厂用电，根据已建风电场经验，本工程场用电及线损按3%考虑。 7、控制和湍流影响由于风机随风速风向的变化控制机组的状态，总是落后于风的变化，造成发电量损失。因此考虑控制和湍流强度的影响为6%。8、182、气候影响停机本风电场属于暖温带季风型大陆性气候，年平均气温12.9，一般风力发电机组适应温度范围为-2040，工程区多年极端最低温度-21.4，多年极端最高温度40.2，当风电场的气温超出它的适应范围，风机将不再发电，当温度下降到-10时风机的润滑系统和叶片的气动效应也将会受到影响。考虑此时段发电量占全年总发电量的比率，同时参考其他工程关于气候影响的考虑，取气候停机系数5%。9、软件计算误差本风电场软件计算误差折减系数暂取5%。表6-4 风电机组综合折减系数表 单位： %序号项目WTG11空气密度修正折减系数1002尾流响折减系数96.153风电机组可利用率折减系数954风电机组功率曲线保证率183、折减系数955盐雾腐蚀及叶片污染折减系数956场用电、线损等能量损耗折减系数977控制和湍流影响折减系数948气候影响停机折减系数959软件计算误差折减系数95综合折减系数67.84风电场年理论电量为13499.6万kWh，经过以上折减后，风电场年上网电量为9158.13万kWh，平均单机上网电量为381.59万kWh，等效满负荷小时数为1907.94小时，容量系数为0.218。第7章 电 气7.1 接入系统方案xx山东xx风电场工程拟安装24台单机容量为2000kW的风力发电机组，总装机容量48MW。根据电网规划情况，以110kV电压等级接入系统。山东滨州xx风电场工程与本风电场共用一个11184、0kV升压站，共用一回110kV线路接入系统。本风电场以两回35kV架空集电线路接入场内110kV 升压站，经一台SZ11-100000/110/35kV主变升压至110kV，以一回110kV架空输电线路T接至110kV唐家-惠民线路，实现与系统并网。线路长度约17km，导线选用300mm2架空线路，同杆架设两条24芯OPGW光缆。110kV输电线路采用角钢塔架设。具体接入系统方案以山东电力集团公司接入系统方案批复为准。7.2 电气一次7.2.1 电气主接线方案7.2.1.1 风电场电气主接线本工程风力发电机组出口电压为0.69kV，所发出电量经电缆引接至箱式变低压侧，通过箱式变升压至35kV185、，经电缆T接到架空集电线路上至场内升压站附近，由电缆引至升压站的35kV母线上。（1）风力发电机组与箱式变电站的组合方式风力发电机组出口电压为690V，通过一机一变的单元接线方式将电压升至35kV。由于一机一变的单元接线投资较低，电能损耗少，同时接线简单，操作方便，一台变压器或一台风力发电机故障不影响其它风力发电机正常运行，推荐采用风力发电机变压器组的单元接线方式。（2）箱式变电站电压等级比选由于风力发电机出口电压为690V，每台风力发电机组配置一台箱式变，可将风力发电机出口电压升高至10kV或35kV，升压后接入风电场110kV升压站。风电场如采用10kV集电线路，线损和压降均较大，且进入升186、压站的集电线路回数多，线路走廊紧张，线路和设备的综合投资要较采用35kV集电线路高。因此从技术经济角度分析，推荐风电场集电线路电压等级采用35kV方案。（3）箱式变电站高压侧集电线路接线方式根据风机布置位置，风电场主接线采取每12台风机为一回升压至35kV后按顺序相连，共分两回35kV架空集电线路引至110kV升压站的方案。7.2.1.2 110kV升压站电气主接线（1）主变高压110kV侧接线方式本工程电气主接线110kV侧采用线变组接线方式，设置一台主变压器容量为100MVA。（2）主变低压35kV侧接线方式主变低压侧电压等级为35kV，35kV侧采用单母线接线方式。本工程将风力发电机组箱187、变分成两组以两回35kV集电线进线接入风电场110kV升压站的35kV侧母线上。在35kV母线上还接有相应的电压互感器、避雷器和站用变压器等设备，并接一组动态可连续调节的无功补偿装置。7.2.2 集电线路部分7.2.2.1 导线选择根据本工程风电场建设场地类型及风机布置位置情况，为降低本工程整体投资，使其更具经济性，风电场内连接线路拟采用架空集电线路形式。35kV架空集电线路单回路长度约15.4km，双回路长约6.6km。本工程风力发电机单机容量为2000kW，共24台，场内集电线路连接分别以12台风机为一组。根据风电场内风力发电机组的接线方式，结合钢芯铝铰线结构形式及架空线路架设在河道两边的188、特点，在充分考虑投资经济性及技术要求的基础上，推荐导线采用三种规格，随输送容量的变化，建议每回集电线路少于等于4台风机处导线规格为LGJ-95/20；59台风机处导线规格为LGJ-185/25；其他线路导线采用钢芯铝绞线LGJ-240/30，可完全满足风电场风力发电机组的出力要求及尽可能降低线路自身的损耗。7.2.2.2 连接线敷设本风电场风机与箱变间采用低压电缆连接，箱变高压35kV侧出线出口部分采用电缆蹬杆，然后采用35kV架空集电线路连接输出。风力发电机塔筒内电缆规格由风机厂家提供，每台风机塔筒底端与户外箱式变压器之间的690V电力电缆选用YJLV22-1-3240电缆，共6根敷设；35189、kV蹬杆电缆选用交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套钢带铠装三芯电力电缆，电缆型号为YJLV22-35-350，单根敷设。两回35kV集电线路至110kV升压站附近，用35kV电缆接入升压站，电缆型号为YJLV22-35-3300，直埋敷设。 7.2.2.3 地线由于本工程风电场建设场址位于山东省雷暴日一般地区，根据输电线路的设计规程要求及结合风电场内高耸的风机，风电场内35kV集电线路宜沿全线架设地线1根，以满足防雷保护的要求。根据线路的建设方式及走向，为方便今后的线路施工及运行维护，推荐全线采用镀锌钢绞线GJ-35。地线与导线的保护角不大于30，其安全系数K取不小于3。7.2.2.4 通讯按照风电场190、内通讯的要求，为保证每台风力发电机组与中央控制室保持通讯联络，建议随架空线全线同步架设普通光缆，与中央控制室配置的光端机相连保持应有的通讯联络，推荐普通光缆采用24芯规格以满足风电场内24台风机的通讯需要。普通光缆与集电线路同杆架设，且应挂设在线路下方。7.2.2.5 杆塔本工程拟建的集电线路属风电场建设的配套项目，根据风电场的地理位置情况及线路重要性与经济性，建议集电线路全线采用角钢塔架设，在充分满足线路安全运行的同时，满足本项目投资的经济可行性。7.2.2.6 绝缘配合（1）污区等级划分：根据风电场场址区域的污秽程度，污秽等级暂定为III级，爬电比距为2.5cm/kV。（2）绝缘子型式：为191、减少今后风电场内线路运行维护工作量及结合以往硅橡胶合成绝缘子的使用情况，本工程集电线路采用的绝缘子型式推荐采用硅橡胶合成绝缘子，型号推荐选用FXBW2-35/70，爬电距离可达1250mm，其泄漏比距已达3.1cm/kV，满足污区防污要求。具体选用型号待后续阶段招投标时确定。其主要技术指标如下表7-1：合成绝缘子参数表。表7-1 合成绝缘子参数表型号FXBW2-35/70额定电压（kV）35伞裙直径（mm）160/90连接距离（mm）650绝缘距离（mm）500爬电距离（mm）1250工频湿耐受电压（有效值 kV）100雷电冲击闪络电压（kV）240机电破坏负荷（kV）70重量（kg）3.07192、.2.2.7 防雷保护与接地（1）防雷保护：拟建架空集电线路杆塔根据（GB50061-2010）66kV及以下架空电力线路设计规范规定，其保护角为2030，导、地线在档距中央的距离不小于0.012L+1m。本工程电缆线路与架空线路转换时，在电缆蹬杆处加装避雷器保护。（2）接地装置：拟建工程集电线路作为风电场送至场内110kV升压站的电源，为提高供电可靠性其防雷接地作用相当重要。集电线路位于风力发电机组的旁边，建议风电场内全线均采取直接接地。要求铁塔接地电阻在7以下，以满足耐雷水平达到30kA的要求。铁塔接地装置采用12圆钢，围成2个3.0m方环，分别埋于铁塔的二对角基础脚下，埋入地1.0m深。193、7.2.3 消弧消谐 本工程风机数量较多，风机间距较远，35kV系统单相接地电容电流较大。经计算，本工程电容电流约8.1A，结合山东滨州xx风电场的电容电流，大于10A，应采取消弧消谐措施。本工程采用接地变+小电阻方式。7.2.4 主要电气设备选择7.2.4.1短路电流计算（1）阻抗图见图7-1。图7-1 阻抗图（2）短路电流参数计算风力发电机容量为Se2000kW，COS1，次暂态阻抗Xd18；发电机断路器到升压变压器间的连接导线、升压变压器断路器之间的连接导线、35kV 出线等长度较短，考虑线路阻抗较小，计算时忽略为0，取最大短路电流；升压变压器容量St12350kVA，Uk6.5；升压站194、变压器容量St2100000kVA，Uk10.5。取基准容量Sj100MVA；各基准电压U j110115kV，U j3537kV，Uj0.690.72kV；110kV 系统短路电流按40kA。总容量按96MW考虑。3）短路电流计算结果见图7-2。图7-2 短路示意图计算条件：主变压器阻抗百分值Uk=10.5。110kV 升压站中的35kV电气设备承受短路电流的能力按110kV侧40kA 校验。计算用基准容量取Sj=100MVA，基准电压取Uj110=1.05Ue=1.05110=115kVUj35=1.05Ue=1.0535=37kVUj0.69=1.05Ue=1.050.69=0.72kV195、电源端短路容量标么值：S=3IUj220=1.73240115=8000（MVA）Xs=Sj/S=100/8000=0.0125主变电抗标幺值：Xt2=Uk（Sj/St2）=0.105（100/100）=0.105箱变电抗标幺值：Xt1=Uk（Sj/St1）=0.065（100/2.35）=2.766发电机电抗标么值：Xf=Ud%（Sj/Se）=0.18（100/2）=9在系统最大运行方式下，各短路点三相短路，短路电流计算结果见表7-2。表7-2 短路电流计算表短路地点断路点编号短路类型平均工作电压Uj(kV)短路电流周期分量有效值I(kA)短路电流全电流有效值Ich (kA)短路冲击电流峰值196、ich(kA)短路容量S=(3*I*Uj)(MVA)110kV 出线K1三相短路1154063100800035kV 母线K2三相短路3720.0631.352.561285.5发电机出口K3三相短路0.7237.9561.5102.0947.37.2.4.2 主要电气设备选择由于本期工程处于平原河道两边，污秽等级按考虑，爬电比距为2.5cm/kV。（1）风力发电机组额定功率：2000kW额定电压：690V额定频率：50Hz功率因数：Cos=1.0（-0.95+0.95可调）数 量：24台所选风电机组具备低电压穿越能力，满足国家电网公司风电场接入电网技术要求的规定： a）风电场内的风电机组具有197、在并网点电压跌至20%额定电压时能够保持并网运行 625ms的低电压穿越能力；b）风电场并网点电压在发生跌落后 2s内能够恢复到额定电压的90时，风电场内的风电机组保持并网运行。 （2）箱式变电站为了使户外变压器安全可靠地运行和安装施工简便，本风电场选用具有运行灵活、操作方便、免维修、价格性能较优越等优点的美式箱式变电站。容 量：2350kVA电压等级：38.522.5/0.69kV接线组别：D，yn11短路阻抗：6.5%数 量：24台（3）主变压器油浸三相双卷有载调压自冷式升压变压器。型 号：SZ11-100000/110/35kV额定容量：100000kVA电 压 比：11581.25/3198、8.5kV接线组别：Yn，d11阻抗电压:：Uk=10.5%数 量：1台（4）110kV配电装置110kV设备采用室外组合电器。与传统的敞开式配电装置相比，GIS具有占地面积和空间体积小、运行安全可靠、保护环境、安装工作量小和检修周期间隔时间长等优点。因此，推荐选用采用室外组合电器。GIS设备主要参数：额定电压：126kV；额定电流：2000A；额定开断电流：40kA。（5）35kV配电装置35kV配电装置选用三相交流户内成套装置KYN61-40.5金属封闭开关设备，采用加强绝缘型结构，一次元件主要包括断路器、操动机构、电流互感器、过电压保护器等。其中无功补偿开关柜选用SF6断路器。真空断路器199、型号： 405W-VACi额定电压： 40.5kV断路器额定电流： 1250A/2500A额定短路开断电流(kA) ： 31.5 (有效值)额定短路关合电流峰值(kA) ： 80额定短时耐受短路电流及持续时间(kA/S) ：(31.5/4)额定峰值耐受短路电流(kA) ： 80操作机构： 弹簧操作机构机械寿命： 大于10000次电流互感器进线柜变比：500/5A，出线柜变比：2000/5A（6）35kV站用变压器本工程站用电电压为380/220V，为中性点直接接地系统。升压站设两台容量为250kVA且互为备用的站用变压器，一台站用变压器利用35kV接地变。另一台站用变压器电源由站外的10kV系200、统电源引接（该电源为施工电源，可作为风电场运行期的备用电源）。两台站用变装有自切装置，以保证站用电源的可靠性。表7-3 110kV升压站站用电负荷统计表负荷名称主控综合楼动力箱消防、生活水泵无功补偿室高低压配电室厂区照明同时利用率合计（kW）容量kW160402540150.822435kV 接地变和小电阻选用成套装置，接地变低压侧同时作为站用变使用。接地变高压侧电压等级为35kV，容量为800kVA；低压侧电压等级为400V，容量为250kVA。小电阻参数采用ENGR35-400-10。型 号：DKSC11-800/35kV-250/0.4kV额定容量：250kVA电 压 比：38.522.201、5/0.4kV接线组别：Zn,yn11阻抗电压:：Uk=6%数 量：1台（7）根据国家电网电力系统无功补偿配置技术原则，风力发电机厂家成套配置补偿装置，补偿后功率因数为0.98以上。因此，根据此特点，风力发电机组本身无需再进行无功补偿。风电场的无功补偿主要集中在场内升压站主变压器及35kV箱变上。35kV母线上装设两组容量为12MVarSVG动态可连续调节的无功补偿装置，本工程先上一组。具体补偿容量待接入系统方案审定后确定。普遍运用的TCR型、MCR型和SVG型三种动态无功补偿方式的特点如下表所示：表7-4 不同无功补偿方式的特点设备名称MCR+FC型SVCTCR+FC型SVCSVG+FC升压202、变压器型式多功率单元串联模式补偿原理晶闸管控制部分饱和式电抗器晶闸管阀组控制相控电抗器大功率电压源型有源滤波器+升压变压器多功率单元直接串联接入35kV系统占地面积小适中小小补偿效果线性调节，无功控制0 0.85线性调节，补偿范围大于MCR式线性调节，比MCR和TCR范围宽，尤其在低电压时，仍能输出大电流的无功。响应速度约需200ms小于10ms5ms谐波治理一般符合国标基本无谐波输出三相不平衡治理效果一般或不治理治理效果好治理效果好损耗较大，约1.82.5%0.5%升压变压器+逆变器约0.250.45%折合损耗0.60.8%功率单元+接入电抗器损耗约0.2-0.4%折合损耗约0.5-0.6%203、使用寿命运行稳定运行稳定运行稳定运行稳定可靠性故障率可靠性高故障率低维护简单可靠性高故障率低维护简单可靠性高故障率低维护简单可靠性高故障率低维护简单维护费用运行费用高运行费用低运行费用更低运行费用更低经以上比较，建议选用SVG型动态可连续调节无功补偿。7.2.5 过电压保护及接地户外配电装置污秽等级按级考虑，配电装置外绝缘泄漏比距2.5cm/kV (以设备最高运行电压为基准)；所有电气设备的绝缘均按照国家标准选择确定。（1）风电场过电压保护及接地1）过电压保护直击雷保护风力发电机组制造厂家配备有防雷保护装置。风力发电机组和箱变外壳、塔架及其基础钢筋均应与接地网可靠相连接。箱变布置在风力发电机组204、塔架附近，在风力发电机组塔架保护范围之内，故可不再单独装设直击雷保护装置。配电装置的侵入雷电波保护根据电力设备过电压保护和绝缘配合技术规程 DL/T620-1997规定，35kV箱变内要求装设避雷器。2）接地装置首先充分利用各风力发电机组基础内的钢筋作为自然接地体，再敷设必要的人工接地网。保护接地的范围根据交流电气装置的接地技术规程 DL/T621-1997 规定，对所有要求接地的部分均应接地。保护接地、工作接地、过电压保护接地使用同一个接地网。接地装置的接地电阻要求不大于4，并将接触电势、跨步电势和转移电势限制在安全值以内。可充分利用风电场中的风力发电机和户外箱式变压器的基础作为自然接地体，205、再在每台风电机组和箱变附近敷设镀锌扁钢接地网，在风电机组基础内敷设半径不等的两个同心圆环形水平接地环，用三根成放射状敷设的接地扁铜线向上与风电机接地端子连接，向下穿出基础与基础周围的接地网连接，同时与风电机基础内的钢筋焊接。当满足不了接地电阻值要求时可从风机外围接地网向不同方向引出水平接地线至接地良好处做垂直接地，或是在风机外围水平接地网处焊接降阻模块，改善接地条件。（2）110kV升压站过电压保护及接地1）过电压保护直击雷保护110kV升压站利用110kV出线架空避雷线、建筑物屋顶避雷带和升压站户外四周配置适当的避雷针，作为本升压站内的直击雷保护。配电装置的侵入雷电波保护根据交流电气装置的接206、地DL/T621-1997和交流电气装置的过电压保护和绝缘配合DL/T620-1997中规定，110kV线路一般沿全线架设避雷线，对沿线路的雷电侵入波的过电压进行保护。在升压站110kV出线侧和35kV 母线上均设置无间隙金属氧化锌避雷器对雷电侵入波和其他过电压进行保护。主变压器110kV侧中性点装设金属氧化物避雷器一只，并装设放电间隙保护和隔离开关，以方便接地运行方式的选择。2）接地装置首先充分利用各设备基础内的钢筋作为自然接地体，再敷设必要的人工接地网，以满足接地电阻值的要求。保护接地的范围根据交流电气装置的接地DL/T621-1997规定，对所有要求接地部分均应可靠地接地。110kV升压207、站，对保护接地、工作接地和过电压保护接地采用一个总的接地网。接地电阻要求不大于0.5，水平接地体采用热镀锌扁钢，敷设深度离地面0.5m处，垂直接地极采用热镀锌钢管。若接地电阻没有达到要求，可增加接地极或使用降阻剂等措施，直至110kV升压站接地电阻达到要求。7.2.6 站用电及照明（1）站用电升压变电站内采用空调采暖，设两台250kVA的站用变压器，10kV及35kV各一台，两台站用变装有失压自切装置，以保证站用电源的可靠性。35kV电源引自35kV母线，10kV电源引自附近变电站，即施工期间临时电源做为运行期间的备用电源。（2）照明本站的照明方式为混合照明，站内设事故照明。控制室、通信机房等208、采用嵌入式荧光灯，其它房间采用吸顶灯，户外采用投光灯和庭院灯照明。在中央控制室、通信机房、配电室和主要通道均配置应急事故照明灯。所有灯具布置的位置均应与周围带电设备保持足够间距，且维护方便。（3）电缆敷设及电缆防火站内控制和动力电缆采用阻燃电缆。35kV配电室、所用电室及户外配电装置设电缆沟，其余采用电缆穿管或直埋敷设。电缆构筑物中电缆引至电气柜、盘或控制屏、台的开孔部位，电缆贯穿墙、楼板的孔洞处，均应实施阻火封堵。电缆沟道分支处、进配电室、控制室入口处均应实施阻火封堵。7.2.7 电气设备布置（1）户外平面布置户外布置无功补偿装置调压变、110kV主变、户外GIS。（2）户内平面布置户内布置209、35kV配电装置、低压配电柜、站用变、中央控制室、继保室及无功补偿室。高低压配电室为屋内单层布置，留有安装检修及巡视通道。控制室、继保室布置在综合楼一层。本站采用全微机保护，保护全部安装在控制柜上。控制保护屏布置于继保室内。继保室分三排布置，布置有直流屏、自动化屏、保护通讯机屏、故障录波屏、110kV 线路保护测控屏、110kV 主变保护测控屏、计量屏、光配架屏、通信电源屏、通信蓄电池屏等。（3）联络线布置110kV配电装置的出线采用架空出线， 35kV配电装置与主变的联络采用封闭母线桥引入开关柜。35kV集电进线均采用电缆，通过配电室下的电缆沟引入站内。7.3 电气二次7.3.1 自动控制（210、1）风力发电机组的控制、保护、测量和信号风力发电机组监控及保护设备由风力发电机组生产厂家配套提供。1）风力发电机组正常采用集中监控方式，由中央控制室运行人员通过风力发电机组计算机监控系统的人机接口，对风电场内所有风力发电机组进行集中远方监视和控制。在每台风力发电机设有就地控制柜，运行人员通过控制柜的人机接口对风力发电机组就地监视和控制。在风力发电机组运行过程中，控制柜能连续监视风力发电机的转速，控制制动系统使风机安全运行。2）风力发电机组配置以下保护装置：温度保护、过负荷保护、电网故障保护、振动越限保护和传感器故障保护等。故障发生时保护装置动作跳开风力发电机断路器，并发出保护动作信号。3）风力211、发电机组配有各种检测装置和变送器，用以反映风力发电机实时状态。主控室计算机能自动连续对各风力发电机组进行监视，并能在显示器上显示以下内容：当前日期和时间、叶轮转速、发电机转速、风速、环境温度、风力发电机温度、功率和偏航情况等。4）35kV箱式变的保护和监控设备安装在箱式变内（其监控设备利用风电场的通信光缆，与计算机监控系统独立通信）。其监控设备负责对箱式变电站的35kV负荷开关位置、低压侧（690V）开关位置，变压器温度、瓦斯信号，并可测量箱变低压侧的三相电压、三相电流、有功、无功，以达到箱式变电站的无人值守。（2）升压站的控制、测量和信号1）控制在中央控制室配置一套综合自动化系统带远动功能，212、该系统是站内综合自动化的通讯枢纽，是全所的信息综合点，它负责对升压站主要设备获取测量数据和状态信号，并对所得信息作汇总、分析、存贮和报告输出，同时还负责与远方调度(控制中心)之间的联系，实现数据、状态量的传输和控制命令的传达，另外，它还与电子式电表、直流电源系统、图像监控系统等其它智能模块或设备相连接，共同完成全站的综合管理功能。各主要设备的控制方式如下：变压器有载调压开关的自动调节，就地/远方控制；变压器中心点接地闸刀的就地/远方控制；各断路器的就地/远方控制。GIS隔离开关的就地/远方控制；GIS接地开关的就地控制。2）测量表计测量表计按电测量及电能计量装置设计技术规程 DL/T5137-213、2001 配置，具体如下：110kV线路：电压、电流，有功、无功电度，有功、无功功率。主变压器：电流，有功、无功功率，温度。35kV 母线：电压。35kV 集电线路：电压、电流，有功、无功功率。直流电源系统母线电压的测量。3）信号不设常规音响信号系统。所有的事故、故障信号均输入中央控制室综合自动化系统，由综合自动化系统显示和进行语音报警，并打印记录。各断路器、110kV主变中性点、刀闸位置状态，各断路器控制回路断线信号；各断路器小车位置状态；主变有载调压开关位置状态；主变有载调压开关控制回路异常状态；继电保护及自动装置的动作及装置异常信号；直流系统和交流不停电电源故障信号。7.3.2 继电保护214、主变压器、110kV 线路、35kV线路的继电保护参照继电保护和安全自动装置技术规程GB14285-2006进行配置，选用微机型保护装置。（1）主变压器保护配置1）纵差动保护：作为主变压器内部及引出线短路故障的主保护；保护装置应具有躲避励磁涌流和外部短路时所产生的不平衡电流的能力，过励磁时应闭锁；纵联差动保护均瞬时动作跳主变两侧断路器。2）主变高压侧复合电压闭锁过流：保护延时跳主变两侧断路器。3）零序电流保护：作为主变压器高压侧及220kV线路单相接地故障的后备保护；保护延时动作主变压器两侧断路器跳闸。4）间隙零序电流保护：当电力网单相接地且失去中性点时，间隙零序电流瞬时动作主变压器两侧断路器215、跳闸。5）主变过负荷：设在高压侧，动作发信号。6）断路器失灵保护：保护动作起动220kV母线保护总出口继电器。7）非电量保护瓦斯保护：主变本体和有载调压开关均设有该保护，轻瓦斯动作发信号，重瓦斯动作后瞬时跳主变两侧断路器。主变压力释放保护：保护瞬时跳闸跳主变两侧断路器。温度保护：温度过高时动作主变压器两侧断路器跳闸，温度升高时动作于发信号。（2）110kV线路保护拟在接入系统线路两侧各配置光纤差动主保护，及相间、接地距离和零序电流保护，配置三相重合闸、及三相操作箱。 （3）35kV母线保护配置一套独立的、快速的、灵敏的微机型母线差动保护。 （4）35kV线路35kV线路配置电流速断、过电流保护216、，三相一次重合闸，单相接地保护。（5）所用变压器所用变压器配置电流速断、过电流和零序电流保护。7.3.3 控制及保护电源为了给控制、继电保护、信号、综合自动化装置和事故照明等装置提供可靠的电源，操作电源系统包括直流和交流系统两部分。 直流电源直流系统电压为220V，选用智能高频开关直流电源，高频开关无级双向调压，其中的监控元件对交流配电、整流模块、降压模块、直流馈电实现本地及远端监控。设一组200Ah的免维护密封铅酸蓄电池，供保护、控制、事故照明、综合自动化等电源。直流屏包括充电装置屏、馈线屏和蓄电池屏。直流电源系统的接线采用单母线接线，直流屏中配置微机监控装置、微机绝缘监察装置和蓄电池巡检装217、置。蓄电池采用浮充电运行方式。充电及浮充电采用双套高频开关充电装置。表7-5 220V直流负荷统计表序号负荷名称装置容量负荷系数计算电流经常电流事故放电时间及电流 (A)初期持续随机负荷(KW)(A)(A)01min130min3060min1微机保护屏柜（15面）1.500.606.824.094.094.094.092常明灯0.210.910.910.910.910.913GIS汇控柜10.64.552.732.732.732.734110kV断路器分闸15.005.005380V进线及备用进线柜0.300.601.360.820.140.820.82735kV配电柜0.800.602.2218、71.361.231.361.36835kV断路器分闸1.0030.030.009UPS10.000.6045.4545.4527.2727.2710图像监控主机屏2.000.609.095.455.455.4511应急照明切换箱1.001.004.554.554.554.5512SVG测控屏2.000.609.095.450.555.455.4514随机负荷7.5电流统计（A）15.36100.1052.6452.647.50IjcI1I2I3Ir按电力工程直流系统设计技术规程阶梯计算法的蓄电池容量为156Ah，选择200Ah。 交流电源需交流电源供电的计算机监控系统和网络设备等可由带逆变装219、置的集中UPS电源供电，UPS电源的交流来自于升压站站用电系统，直流电源来自升压站直流系统。选用1套10kVA的UPS，用于保证打印机、升压站及风场监控设备和关口表等的交流用电。UPS电源具有电源分配功能，并带有串口（RS485）可与计算机监控系统通信。7.3.4电量计费系统风电场的关口计量点暂按场网产权分界处原则设定，即在110kV唐家站相应线路侧设关口计量点，按单表配置0.2S级的多功能电能表。在风电场110kV线路出线侧设置电量考核点，按单表配置0.2S级的多功能电能表。时间同步检测系统子站根据山东电力调度控制中心（2012）63 号文，本工程安装1 套全厂时间同步检测系统，具备北斗和G220、PS 双时钟源，配置时间同步检测装置，采集时间同步系统和二次设备时间等信息，通过调度数据网（安全II 区）接入省调时间同步检测系统主站，满足省调对时间同步系统检测的要求。7.3.6 调度自动化系统根据山东电网调度自动化系统要求，考虑本场的装机容量、电压等级及其在电网中的位置，本工程设计厂站综合通信管理终端2 台，设备冗余配置，应具备远动主机、自动发电控制(AGC)、有功自动控制、无功电压控制功能。同时，为实现风电场与山东省调和临沂地调数据网络通信，在风电场设计调度数据网络接入设备、二次安全防护设备2 套(每套设备含路由器1 台、交换机2、纵向加密认证装置2 台)。各应用系统、接入交换机与接入路221、由器之间的通信接口为以太网口，接入路由器与通信设备之间的通信接口为E1/G703接口，接入SPDnetIII 带宽为2M。配置调度管理信息网接入设备1 套，采用单2M 接入调度管理信息网相应地调节点。配置设备：路由器1 台、交换机1 台、硬件防火墙1 台。7.3.7 远动信息风电场远动信息按照电力系统调度自动化要求和DL/T 5003-2005 电力系统调度自动化设计技术规程及滨州地调要求设定采集量。7.3.8 风电功率预测系统本工程安装一套风电功率预测系统，可实现同省调相关系统的实时数据通信。风电场的风电功率预测系统应具备风电功率预测和滚动风电功率预测等功能。7.3.9 故障录波器和故障信息222、远程系统风电场配置一面故障录波柜和一套故障信息远动系统。风电场升压站内的各保护装置及故障录波装置通过RS485串口接入远动系统及调度数据网。7.3.10 电能质量检查装置本工程为配置1套电能质量在线监测装置，实现对风电场电能质量连续监测并全面掌握风电场谐波污染情况，以确保电网安全运行。7.3.11电网安全自动装置本工程风电场安全自动装置，纳入滨州地区安稳系统统一考虑。7.3.12 图像监视及门禁系统图像监视系统采用全数字方式，监视对象主要包括主变、开关设备、风电场周边情况。图像监视系统的设计应满足工业电视系统工程设计规范（GBJ115）的规定。风电场图像监视系统由控制站、摄像头、视频电缆、网络223、设备、控制电缆等组成。控制站布置于升压站的继保室，由微机控制器、键盘、鼠标、监控站主机和硬盘录像机等设备组成。摄像头分别置于控制室、继保室、通讯机房、高低压配电室、主变压器、无功补偿室、综合楼主入口、围墙总入口。各摄像头与控制站间由同轴电缆和控制电缆相连。3 火灾自动探测报警系统本风电场火灾报警及消防控制系统是根据国标火灾自动报警系统设计规范（GBJ50116-2008）及相关规范要求进行设计。（1）升压站设置一套火灾报警装置，在主控室、35kV配电室、站用电室、等装设火灾报警探头。1）二总线汉字液晶显示火灾报警控制器JB-QB-GST500 一套2）手动报警按钮J-SAP-8401 8个3）224、光电感烟火灾探测器JTY-GD-G3 20个4）声光讯响器HX-100A/B 10个5）缆式线型感温探测器JTW-LDB-100 20个6）缆式线型感温探测器JTW-LDZ-100 20个7）智能编码单输入模块LD-8300 8个8）线型感温电缆 400m（2）风力发电机的火灾报警及消防控制系统由风机制造厂随机提供。火灾报警信号直接接入风力发电机组的保护和监控设备后送至中控室风力发电机的计算机监控系统进行集中报警。4 通信（1）风电场场内通信 风电场场内每台风力发电机组的计算机单元通过通信光缆连接至中央控制室的监控系统。中央控制室内的监控系统通过总线光缆接收每台风力发电机组的实时信息或发送运行225、人员的操作命令，监控系统可通过网络通道，将每台风力发电机组的运行参数传送到风电场办公室进行实时监测。（2）系统通信山东xx风电场48MW项目工程建成后调度管理根据山东电力系统调度规程属于滨州调度中心调度。远动信息直送滨州地调，山东省调所需远动信息由滨州地调转发。风电场与地调通信采用电力调度数据网络和常规远动专线互为备用的方式，数据网络通信为主用方式，常规远动专线为备用方式。风电场的远动装置与地调通信应采用符合地调主站要求的通信规约。与地调数据通信方式采用IEC-870-5-104规约，常规远动专线通信协议采用IEC-870-5-101规约或部颁DL-451-91规约。风电场升压站至电网的通信，226、根据本工程相关的接入系统专题报告一并考虑。风电场新上622M光端机、PCM、配线装置及通信电源各一套。7.4 电气主要设备和材料清单详见表7-6表7-10。表7-6 主要电气设备选择表序号设备名称规格及型号单位数量备 注一风电场部分1风力发电机组Un=0.69kV，2000kW台242箱式变压器S11-2350/35/0.69kV座24箱式变电站内设备负荷开关-熔断器只24低压断路器只24避雷器组24故障指示器只24箱变保护测控装置套2431kV电力电缆YJLV22-1-3240km4.4风机塔筒底端至箱变435kV电力电缆YJLV22-35-350km0.96箱变至角钢塔535kV电力电缆Y227、JLV22-35-3300km0.26电缆保护管100 PVC管m130735kV集电线路LGJ-95/20km9LGJ-185/25km10.1LGJ-240/30km9.581kV电缆头240mm2个288935kV电缆头300mm2个450mm2个4810钢绞线GJ-35km2211热镀锌扁钢605km812镀锌钢管70,L2500mm根24013降阻措施项1二升压站部分1110kV主变压器SZ11-100000/110/35台12110kV中性点接地保护装置套13中性点套管CTLR-63-B 150/5A只14110kV户外GIS 2000A，40kA间隔15钢芯铝绞线LGJ-300k228、m0.66架构10m高，8m宽支27避雷针30m支28共箱母线2000Am20米/三相935kV SVG动态无功补偿装置12Mvar套11035kV开关柜KYN61-40.5台61135kV接地电阻柜小电阻：ENGR35-400-10台11235kV接地变/站用变DKSC10-800/35-250/0.4kV台113低压配电柜MNS台51435kV电力电缆ZR-YJV22-35-3120m10035kV无功补偿用1535kV电力电缆ZR-YJV22-35-350m2035kV站用变用16场用低压电缆km21735kV电缆头120mm2个21835kV电缆头50mm2个219照明配电箱面720事229、故照明箱面321检修箱面422动力配电箱面423荧光灯套20024防爆灯套1025路灯套1526热镀锌扁钢605m60027镀锌钢管50,L2500mm根9028热镀锌扁钢404m60029热镀锌圆钢12m40030电缆支架宽800mm套28031电缆盖板1000120050mm块28032防火封堵套1表7-7 二次主要设备清单序号设备名称规格及型号单位数量备注1110kV主变保护屏微机型面1110kV主变测控屏微机型面12110kV线路保护屏微机型面13110kV线路测控屏微机型面1435kV母线保护柜微机型面1535kV线路保护测控装置微机型套2装在开关柜中635kV SVG保护测控装置微230、机型套1装在开关柜中735kV站用变保护测控装置微机型套1装在开关柜中8故障录波屏微机型面19故障信息远程系统套110安全自动装置柜微机型面111不间断电源UPS-10kVA 220面112公用测控柜面113升压站综合自动化装置套114电能质量检测装置套115风功率预测系统套116继电保护试验电源柜面117时间同步检测系统子站套118调度自动化系统套119电能量远方终端具备网络功能套120多功能电能表0.2S级块121电能表屏体面122风电场中央计算机监控系统远程控制和监控面1安装在升压站中控室内23通信光缆24芯单膜ADSS光缆km28.3用于风电场监控系统24综合通信管理终端套125电力调231、度数据网络接入设备套226调度管理信息网接入设备及二次安全防护设备套127电力调度数据网络二次安全防护设备套128调度运行管理系统的终端设备套129调度发电计划管理系统终端套130数字式程控调度交换机48用户 16中继套131光传输设备622M光端机套132接入层PTN设备套1含2块GE光口33PCM复用设备套134配线设备套135本地维护终端套136控制电缆ZR-KVVP2-71.5km1037直流电源（控制和保护用）包括200Ah免维护铅酸蓄电池和智能高频开关套138事故照明屏面139火灾探测报警控制系统套140图像监视及门禁系统套141SF6气体检测装置KZX-2001套142通信电源4232、8V，高频开关电源套143数字话机只2表7-8 水泥杆汇总表序号杆塔代号杆塔名称杆塔高（m）呼称高（m）数量（基）铁件金具（t）混凝土杆件（t）单基小计单基小计135A04-Z1-2135kV单回路21m直线杆2113.4750.1259.3753.6270表7-9 角钢塔汇总表序号杆塔代号杆塔名称杆塔高（m）呼称高（m）数量（基）钢量（t）基础混凝土（m3）基础钢材（kg）单基小计单基小计单基小计1778-1535kV双回路15m直线塔23.515.0202.04540.915.14302.8218.914378.227711-1535kV单回路15m 30转角塔20.715.0102.34233、323.4312.752127.52262.442624.437712-1535kV单回路15m 60转角塔20.715.052.81514.07517.16285.81326.381631.947717-1535kV双回路15m 30转角塔23.515.073.70625.94227.424191.968426.42984.857718-15（T）35kV 15mT接塔23.515.014.6304.6317.61617.616379.6379.667714-1535kV单回路15m终端塔21.315.023.5407.0816.26032.52376.18752.3677718-1535k234、V双回路15m终端塔23.515.024.6309.2617.61635.232379.6759.247125.317793.46613510.46表7-10 主要设备材料汇总表序号设备材料名称型号及规格单 位数 量备 注135kV单回路直线杆35A04-Z1-21基75235kV双回路直线塔778-15基20335kV单回路 30转角塔7711-15基10435kV单回路60转角塔7712-15基5535kV双回路30转角塔7717-15基7635kV T接塔7718-15（T）基1735kV单回路终端塔7714-15基2835kV双回路终端塔7718-15基29钢芯铝绞线LGJ-95/20235、t3.710钢芯铝绞线LGJ-185/25t7.211钢芯铝绞线LGJ-240/30t8.812硅橡胶合成绝缘子串FXBW2-35/70串54613杆塔接地装置套1221435kV氧化锌避雷器组26一组为3只第8章 工程消防设计8.1 工程消防概况和消防总体设计8.1.1 消防设计依据 xx山东xx风电场工程消防设计依据的规范主要有： （1） 中华人民共和国消防法 （2） 建筑设计防火规范GB500162006 （3） 水利水电工程设计防火规范SDJ27890 （4） 建筑灭火器配置设计规范GB501402205 （5） 二氧化碳灭火系统设计规范GB5019393 （6） 电力工程典型消防规程236、DL502793 （7） 电力工程电缆设计规范GB50217948.1.2 一般设计原则 风电场消防设计贯彻“预防为主，防消结合”方针，针对工程的具体情况，采用先进的防火技术，以保障安全，经济合理为宗旨。遏止火灾事故的发生，创造良好的消防环境。在工艺设计、材料选用、平面布置中均按照有关消防规定执行。8.1.3 机电消防设计原则风电场发电设备，送、变、配电设备以及一切用电设备和线路，在运行过程中或带电状态下，由于电气短路、负荷、接触不良、静电和雷电易引起火灾。根据风力发电机场自身的特点，机电消防根据不同的对象采取不同的防火技术措施，阻止电气火灾事故的发生。电气系统的消防措施：本工程根据35kV1237、10kV变电所设计规范 GB50059-92、高压配电装置设计技术规程，电气设备布置全部满足电气及防火安全距离。8.1.4 风电场消防总体设计方案 （1）风电场消防总体设计原则要保证安全运行的要求。消防是风电场管理工作的一项首要任务，一方面要考虑风电场工程自身的安全；另一方面要考虑风电场工程对周围环境的安全。在总体设计时，应按危险品火灾危险程度分区分类隔离，做到安全运行。 （2）风电场消防总体设计满足适用要求。风电场总体设计要遵循适用的原则。所谓适用就是总体设计要满足各种区域的使用要求。风电场内部的建筑物、构筑物以及电气设备之间的防火距离要满足防火设计规范。各种区域尽管功能不一样，在使用上都有238、一个共同的要求：保证风电场发电机组的正常运行。 （3）风电场消防总体设计满足经济性的要求。经济性体现在以下几个方面：总体设计应使布局紧凑，既能保证建筑物、构筑物以及电器之间必要的防火间距，又能节省用地，以减少建设投资；总体设计要有利于各种设施、设备效能的充分发挥，保证各种设施设备的有效利用，提高劳动效率和风电场的经济效益。8.2 工程消防设计8.2.1 建筑物火灾危害性分类和耐火等级 xx山东xx风电场工程中主控制楼的火灾危害性为戊类，最低耐火等级为二级。变电站内其它建筑物的火灾危害性为戊类，最低耐火等级为二级。8.2.2 机电设备消防设计 1、主要场所消防设计 集中控制室消防设施由下列部分构239、成：常规消火栓给水系统、灭火器的配置、火灾报警。 主控制楼的火灾危险性为戊类，设计耐火等级为二级。在控制楼布置一个楼梯。楼内梯段宽度不小于1.1m，角度不大于45度。隔墙耐火极限不小于4h。 电缆防火：电缆选用C级阻燃交联乙烯电缆，最小截面满足负荷电流和短路热稳定要求。对主要的电缆通道采取防火阻燃措施。 在控制楼及各建筑物通向外部的电缆沟道出口处做防火封堵。 对于设备本身，所有电气设备均为无油设备。35kV开关采用真空开关，均不具有燃烧性，所以，从设备本身来讲，大大降低了火灾发生的可能性。8.2.3 安全疏散通道和消防通道 变电站内交通通道净宽大于4m，进站道路宽应为9m，满足消防车道要求。变240、电站内主控楼楼梯均有直通外部的安全通道。8.2.4 消防给水设计 1、设计参数 室外消防 10 L/s 室内消防 15 L/s 总消防水量 25 L/s 室内消火栓系统作用时间2小时 消防水源：在变电站内形成室外消防给水环状管网。在建筑内适当位置设消防泵，消防泵直接自室外250m3消防蓄水池内吸水。 室外消防：在变电站内敷设DN150环状消防管网，并在环网上适当位置设置DN100出口地上式室外消火栓，消火栓间距50m。 消防水泵：2台，一用一备，Q=108m3/h, H=57m, N=30kW 2、消火栓系统 （1）本工程设置一套消火栓灭火系统。 （2）消防用水由消防泵从消防水池抽取，消防水泵241、一用一备，二路电源，自动切换。 （3）室内设消防立管，每根流量为10 L/s，消火栓给水管连接成环，每层适当位置设置室内单出口消火栓箱，消防栓箱间距30m，栓口距地面高度为1.1m，消火栓出水方向向下或者与设置消火栓的墙面成90，并保证同层有两股水柱可同时到达室内任何部位。每个消火栓设消防按钮，发生火警时直接启动消防泵。 （4）室外高消防水泵结合器2个。 3、建筑灭火器配置要求 根据35kV220kV变电所设计规范GB50059-92灭火器的设计应按GB501402205的要求配备，变电站防火根据容量大小及重要性，对各种开关柜电器设备及建筑物配置适当数量的手提式手车式化学灭火器。对主控制室等设242、有精密仪器、仪表设备的房间，应在房间内或附近走廊内配制灭火后不会引起污损的灭火器。因此，在主控制室及高低压配电室设手提式1211灭火器两套；在其它附属房间各设手提式1211灭火器一套；室外配置消防栓及手车式1211灭火器两套。 4、消防贮水量 变电站内修建消防贮水池一个，容积250m3。8.2.5 消防电气 1、消防用电设备采用单独的供电回路，并当发生火灾切断生产、生活用电时，仍能保证消防用电，其配电设备设有明显标志。消防用电设备的配电线路采用耐火电缆或电线并穿管保护。暗敷时敷设在非燃烧体结构内，其保护层厚度不应小于30mm，明敷时穿金属管，并采取防火保护措施。 2、消防水泵房、封闭楼梯间建筑243、的疏散走道等设火灾事故照明。疏散走道和疏散门均设置灯光疏散指示标志。事故照明最低照度不应低于0.5 lx。火灾事故照明和疏散指示标志采用电池浮冲作为备用电源，连续供电时间为60分钟。8.2.6 消防监控设置一套系统先进、性能优良的二总线智能型火灾自动报警及联动控制系统。对有关电源、消防泵进行联动控制。8.2.7 消防工程主要设备：见下表 消防工程主要设备表 表8-1序号名 称规 格数 量1灭火器1211卤代烷（手提式）102灭火器1211卤代烷（手车式）23消防栓34火灾自动报警15联动控制系统16消防泵27消防水泵结合器28消防砂坑18.2.8 建筑消防设计 （1）综合楼的火灾危险性类别为戊244、类，建筑耐火等级为二级。 （2）按建筑防火规范分防火分区。 （3）主控制楼共2层，疏散楼梯梯段宽度不小于1.1m，满足人员疏散要求。 （4）消防控制中心设在建筑底层。 （5）建材：各类防火门采用标准防火门。 （6）主控制楼结构采用现浇钢筋混凝土框架结构，围护结构为非燃烧体。8.3 施工消防规划8.3.1 工程施工场地规划 施工场地规划中，施工区域远离易燃易爆仓库，规划合理化，总体规划应使布局紧凑，既能保证建筑物、构筑物以及电器之间必要性的防火间距，又能节省用地。8.3.2 施工消防规划 （1）施工现场成立以项目经理为首的消防领导小组，设专职和兼职安全消防人员形成保证体系，对整个工地进行每周一次245、的安全消防检查，教育现场工作人员认真执行各项消防安全管理措施，消除隐患。 （2）严格执行现场使用明火制度，电焊时要有专人看火，看火人员应携带水桶及石棉布，焊接前，应检查周围的环境，清理周围的易燃物。 （3）对易燃易爆材料、器材要严格管理，重点部位（仓库、油漆库、易燃物间等）按要求设置警告标志，存放在远离现场的专门仓库内。 （4）气压焊用的氧气钢瓶、乙炔钢瓶在作业过程中，必须间隔5米。两瓶与明火作业距离不小于10米。氧气钢瓶、乙炔钢瓶设置在专用的悬挑平台上。 （5）施工现场使用的安全网、密目式安全网、保温材料，必须符合消防安全规定，不得使用易燃、可燃材料。 （6）现场设消防高压水泵（扬程大于10246、0m）及专用消防管道。 （7）施工现场要保持消防通道畅通，地面设消防栓，消防栓要有明显标志，其周围不得堆放材料及工具。 （8）雨季要做好防雷电。 （9）机电设备必须专人使用，专人维修，并搭设防雨措施。 （10）全部电器必须安装漏电保护装置，禁止用电灯取暖或烘衣服。下班后，由电工切断施工现场的全部电源。 （11）生活区的用电要符合防火规定，用火要经保卫部门审批，食堂使用的燃料必须符合使用规定。8.3.3 易燃易爆仓库消防 风电场现场施工中，易燃易爆仓库用于储存油漆、汽油、柴油等易燃易爆物品。在设计仓库时采取下列措施： （1）仓库与施工现场临时住宅、构筑物以及电器的防火间距为180m。 （2）本工247、程中易燃易爆仓库的建筑面积初步设计大于100m2，故设计有2个安全出口，仓库的门向外开启。 （3）仓库内的电源装置、照明灯具采用相应的防暴、隔离或封闭的安全电气设备。开关、插座严禁设在仓库内。 （4）仓库具有良好的通风条件和隔热、降温、防潮、防汛、防雷。仓库的屋檐要加长，檐口高度为3.5m。 （5）仓库采用高窗，窗的下部离地面为2m。（6）仓库应利用早晚气温比较凉爽的时候，打开门窗进行通风。夏季施工时避免打开库房门窗，以防室外大量热空气进行。第9章 土建工程xxxx风电场工程装机容量为48MW，装机规模为24台单机容量2000kW的风力发电机，轮毂高度90m。场内升压站电压等级为110kV，根248、据风电场工程等级划分及设计安全标准（试行）（FD002-2007），考虑风电场建设规模，按照装机容量划分，风电场工程等别为III等中型，110kV升压变电所的安全等级为二级，风电机组基础的安全等级为一级，风机基础的设计等级为1级。本工程的土建部分主要有风力发电机组的风机基础，箱式变压器基础，110kV升压站内的主控综合楼（包括主控制室、继保室、办公室、宿舍、餐厅等）、高低压配电室、综合用房及水池等，进场道路及场内安装道路。主要设计依据：（1）建筑结构制图标准 GB/T 50105-2001（2）建筑地基基础设计规范 GB50007-2011（3）建筑结构可靠度设计统一标准 GB50068-20249、01（4）混凝土结构设计规范 GB50010-2010（5）高耸结构设计规范 GBJ50135-2006（6）砌体结构设计规范 GB50003-2011（7）建筑结构荷载规范 GB50009-2012（8）建筑抗震设计规范 GB50011-2010（9）35kV110kV变电所设计技术规程GB-50059-929.1 工程地质条件及工程等级9.1.1 工程等级及建筑物等级根据风电场工程等级划分及设计安全标准（试行）（FD 002-2007）、风电机组地基基础设计规定（试行）（FD003-2007），本工程的建（构）筑物设计使用年限和设计基准期采用50年。9.1.1.1工程等别和建筑物级别本工程250、等别为III等，工程规模为中型，升压站内建筑物等级为2级，2MW机组塔架地基基础设计级别为1级9.1.1.2建筑物结构安全标准升压站内建筑物结构安全等级为二级，结构重要性系数取1.0，2MW机组塔架地基基础结构安全等级为一级，结构重要性系数取1.1。9.1.1.3建筑物结构安全标准1级塔架基础的防洪设计标准为50年一遇；110kV电压等级的非枢纽变电站防洪设计标准为50年一遇。由于本阶段缺乏洪水位资料，待下一阶段搜集资料后再确定升压站基础设计标高。9.1.1.4抗震设计标准塔架基础的抗震设防类别为丙类；升压站内主要的建构（筑）物的抗震设防类别为丙类。9.1.2 风电场场区工程地质条件（1）场区251、地形条件风场区域内地势平坦，地貌成因类型为海相沉积平原。（2）场区工程地质条件本次勘测揭露地层为第四系全新统冲积层（Q4al）、第四系上更新统冲积层（Q3al），岩性主要为粉土、粉质粘土、粘土、粉砂及细砂等。钻探深度内，场区土层按照成因及物理力学性质不同由上而下分别揭示如下：粉质粘土：黄褐、灰黄、灰色、深灰等色，湿很湿，软塑可塑状态，上部含少量植物根系。层厚一般为1.504.90m，层底埋深一般为1.504.90m，相应层底高程为-1.761.79m。 粉砂：深灰、灰褐、褐黄等色，饱和，稍密中密，分选性较好至一般，矿物成分主要为长石、石英等，含贝壳碎片，局部夹粉土或粘性土薄层。层厚一般为1.2252、08.50m，层底埋深一般为9.5024.00m，相应层底高程为-20.60-5.81m。 粉质粘土：灰色、青灰、灰黄等色，很湿，可塑硬塑状态，含贝壳碎片，夹薄层粉砂及粉土。该层自北向南分布较广泛，层厚一般为0.909.80m，层底埋深一般为12.9026.60m，相应层底高程为-22.31-9.92m。 粉砂：灰色、浅灰、灰黄、灰褐及褐黄等色，饱和状态，稍密中密，分选性一般至较好，矿物成分主要分长石、石英等，含贝壳碎片，该层自北向南每个钻孔均有揭露。层厚一般为1.4012.30m，层底埋深一般为14.5030.30m，相应层底高程为-25.70-9.97m。 细砂：灰色、褐黄、灰黄、青灰等色253、，饱和，中密密实，分选性较好，矿物成分主要为长石、石英等，含少量粘性土和贝壳碎片，该层自北向南分布较为广泛。层厚一般为1.6519.60m，层底埋深一般为21.3041.60m，相应层底高程为-39.77-17.21m。其中的F01、F03、F05本次勘测未揭穿该层，最大揭露深度10.45m。 粉质粘土：灰黄、灰褐、褐黄等色，很湿，硬塑，该层分布较为广泛，本次勘测未揭穿该层，最大揭露厚度8.95m。 （3）地震烈度据中国地震动参数区划图（GB18306-2010），场址区域的地震动峰值加速度为0.05g，相应的地震设防烈度为6度，设计地震分组属第三组，场区无不良地质作用，地基土无地震液化可能。254、（4）地下水根据对地下水初步了解资料表明，拟建场址区的地下水类型为第四系孔隙潜水，地下水在干湿交替作用及长期浸水条件下对混凝土结构均具有弱腐蚀性；对钢筋混凝土结构中的钢筋在长期浸水条件下具有微腐蚀性，在干湿交替条件下具有中等腐蚀性，故风机基础需考虑地下水的影响。9.2 风力发电机组基础9.2.1 风电机组基础形式（1）不同桩基础型式的比较根据本工程所在区域地勘资料和类似工程施工经验，风机基础型式采用桩基，既符合本工程的风力发电机基础的受力特点，又能满足地基处理要求。我国目前常用桩基主要有挖孔桩、灌注桩、PHC桩和钢管桩等4种型式。4种桩基在设计方面都有相应的技术规范，在施工方面都有比较成熟的经255、验，在运行方面都满足结构的使用功能，因此使用任何一种桩基型式都不会出现颠覆性的技术问题，只要设计合理，都能保证结构的安全性和可靠性。但这四种基础型式也各具特色，在技术和经济方面存在着一些不同和差异。下面就四种桩基的优缺点和经济性进行比较，通过比较来选择一种最适合本工程的桩基型式。表9-1 不同桩型优缺点比较桩基型式主要优点主要缺点本工程适用性挖孔桩（干作业）1.充分利用了原状土承载力高、变形小的优点。2.施工过程中避免了大开挖，减少了对环境的破坏3.避免了对土体的过分扰动，能充分发挥地基土的承载性能4.可大幅度节约基础材料和施工费用。而且机械搬运量少，节省了模板，免除了回填土的工序，施工方便。256、对地质条件要求较高，只适用于地质条件较好、地下水不高且开挖时易成形不坍塌的地基，所以在工程中使用范围受一定的限制。不适用灌注桩（湿作业）1、施工机械简单；2、受地质条件的影响较小；3、主要采用常规建筑材料，运输比较方便；4、噪声较小，对居民影响小；5、没有挤土问题；6、不需要接桩焊接。1、泥浆排放对环境影响较大；2、成桩质量离散性大，控制比较困难；3、施工速度较慢，周期较长。适用高强度预应力管桩（PHC桩）1、工厂化生产，成品质量好；2、桩体强度高，桩的承载力大；3、打桩速度快，施工周期短；4、没有泥浆排放，环境影响小。1、打桩噪音对居民影响较大；2、存在挤土问题，对桩的施打次序要求较高；4、257、接桩焊接要求较高。推荐钢管桩1、工厂化生产，成品质量好；2、打桩速度快，施工周期短；3、桩的刚度大，打桩时不易变形；4、没有泥浆排放，环境影响小。1、造价比钢筋混凝土桩高2、桩基防腐较难解决不适用通过初步比较，钻孔灌注桩基础与高强度预应力管桩基础适用于本工程。（2）预应力混凝土管桩与灌注桩的对比根据风机厂家提供的上部荷载，分别采用预应力混凝土管桩和灌注桩共三种布桩方案进行技术经济比较。其设计方案和计算结果如下：表9-2 PHC管桩与灌注桩比较表项目方案一方案二方案三桩基础型式灌注桩PHC管桩灌注桩桩基圈数334桩数383860承台直径（m）18.418.419.2承台高度（m）3.93.93.258、9承台露头（m）0.70.70.7桩基直径（m）0.80.60.6单桩长度（m）213019桩距（m）2.852.852.1承台混凝土（m3）498498517.3承台钢筋（t）505051单桩混凝土（m3）9.95.655.65单桩钢筋（m3）0.790.430.62混凝土合计（m3）874.2712.7856.3钢筋合计（t）80.0266.3488.2通过上表可看出，在同等的计算假定条件下，预制管桩在桩径可减小的同时，其计算桩长可比灌注桩的计算桩长减少10%20%。主要是管桩为挤土桩，由于其成桩过程中的挤土效应，极限端阻力标准值取值较大，桩顶荷载主要由桩端阻力承受，桩侧阻力相对桩端阻力而259、言较小，为摩擦端承桩；而灌注桩为非挤土或部分挤土桩，极限端阻力标准值取值小，桩顶荷载由桩侧阻力和桩端阻力共同承担，但大部分由桩侧阻力承受的桩，为端承摩擦桩。因此，在同等的计算假定条件下，灌注桩的竖向承载力设计值比预制桩的要小。并且预应力混凝土管桩可进行系统的防腐处理，而灌注桩基础则较难进行防腐处理。本风场属于中软土地基，地基承载力小，桩基成孔困难，且地下水对基础具有腐蚀性，综合考虑环保、施工和造价因素，PHC桩均较其他桩基础型式合理。预应力混凝土管桩（PHC桩），工厂化制桩成桩，具有强度高、养护条件好、质量易保证、施工速度快等优点，同时管桩打入土中兼有挤密作用，可以提高桩侧摩阻力，并在工程应用260、中有成熟的施工经验。且本风电厂距离市区和村镇较远，对环境的影响小。综上所述，本工程风电机组基础建议采用预应力混凝土管桩。9.2.2 风电机组基础设计本期工程拟采用24台单机容量为2000kW的风机机型，风机轮毂高度90m，叶轮直径112m，风电机及塔架的重心较高，对抗倾覆和抗拔要求较高。根据场地各土层分布情况，以层粉砂或细砂层作为桩端持力层，该土层工程性质均较好，厚度大，无软弱下卧层。9.2.2.1风机荷载本设计阶段风力发电机组按业主提供的风机机型资料考虑，单机容量为2000kW，叶片直径112m，轮毂高度90m。参考风机厂家提供的该型号风机各工况荷载值见表9-1。表9-1 风机各工况荷载值运261、行工况水平力（KN）竖向力（KN）弯矩（KN）备 注正常运行工况483374935988不含安全系数极端工况972491694129不含安全系数根据风力发电机组安全要求（GB18451.1-2001）第9.6.1.1条款的规定，空气动力学荷载应计入荷载安全系数，风电机组地基基础设计规定（试行）（FD003-2007）第8.3.2条规定，考虑风电机组荷载的不确定性和荷载模型偏差等因素的荷载修正安全系数，取1.35。9.2.2.2荷载分项系数基础自重、土体自重的荷载分项系数：1.2/1.0。风荷载和其它活荷载分项系数：1.5/1.2/1.0。根据建筑结构荷载规范和风电机组地基基础设计规定（试行），262、在计算桩基承载力、裂缝宽度验算、变形验算、疲劳强度验算时采用标准组合。桩基承载力采用特征值，相应的上部荷载采用正常使用极限状态下的标准组合。9.2.2.3基础设计9.2.2.3.1桩基应力限制条件按建筑地基基础设计规范（GB5007-2002）、高耸结构设计规范（GB50135-2006）、风电机组地基基础设计规定（试行）（FD003-2007），在各设计工况下桩基应力应满足：基桩平均竖向反力应小于单桩竖向承载力特征值；基桩最大竖向反力应小于1.2倍的单桩竖向承载力特征值；基桩最大水平力应小于单桩水平承载力特征值。9.2.2.3.2风机基础倾斜限制条件桩基倾斜方向实际受压区域两边缘的最终沉降差263、与其实际受压区域宽度的比值0.005。9.2.2.3.3风机基础结构形式预应力混凝土管桩基础承台底面直径为19.2m，台柱直径6.0m，承台采用C40混凝土，基底下设200mm厚的C20素混凝土垫层。由于本工程在河两岸，风机不需考虑河水侵袭，风机基础顶标高确定为0.7m。基础承台初拟为直径为19.2m的圆型基础，基础总高度为3.9m。风机基础承台埋深为3.2m，开挖边坡拟采用1:1。单台风机布桩38根，分三圈布置，内圈直径5.6m，布6根桩，中间圈布12桩，外圈布20 根桩，桩径为0.6m，有效桩长约为30m。风机塔筒基础环位于承台中心，底端预埋进入承台混凝土中。基础详见图纸。根据风机厂家提供264、的风机塔架尺寸及基础设计荷载，对本工程风机基础进行初步估算，可满足风机对承载力和变形的要求。9.2.2.3.4风机基础计算按建筑桩基技术规范（JGJ94-2008）、风电机组地基基础设计规定（试行）（FD003-2007）,将风机桩基础作为独立桩基础进行计算，计算结果如下：估算单桩竖向承载力特征值1650 kPa，单桩抗拔承载力特征值1500 kPa，单桩水平承载力特征值60 kPa。极端工况：基桩平均竖向反力672 kPa，基桩最大竖向反力1884 kPa，最大基桩上拔力408 kPa，桩身最大水平反力40 kPa，均满足要求。正常运行工况：基桩平均竖向反力627 kPa，基桩最大竖向反力1265、135 kPa，桩身最大水平反力20 kPa，均满足要求。地基变形：最大沉降量11.5mm，倾斜率0.0006，沉降允许值200mm， 倾斜率允许值0.005，满足要求。基坑开挖、回填及基础混凝土的施工方法应遵照我国现行规范和风力发电机组厂家提出的相关技术要求。基础施工过程中应根据实际情况采取可靠的降水措施，如井点降水等。地下水在干湿交替作用及长期浸水条件下对混凝土结构均具有弱腐蚀性；对钢筋混凝土结构中的钢筋在长期浸水条件下具有微腐蚀性，在干湿交替条件下具有中等腐蚀性。基础设计时，对混凝土的配合比、水泥品种予以控制，按海港工程混凝土结构防腐技术规范的有关规定执行，以防基础混凝土受到地下水的侵蚀266、。根据规程要求，施工时控制混凝土保护层厚度、提高混凝土强度等级、控制混凝土的水灰比和最小水泥用量，并参入适量的混凝土外加剂，以防基础内钢筋受侵蚀，基础垫层及混凝土外表面均需做防腐涂层，如基底做沥青混凝土垫层，基础外表面抹沥青胶泥等措施以防混凝土被侵蚀。下阶段应进行工程地质的详勘工作，为基础设计提供必要的依据。基坑开挖、回填及基础混凝土的施工应遵循风力发电机组厂家提出的施工技术要求和我国相关规程规范。风力发电机组基础的结构设计及地基处理方案最终将按照由设备招标后的设备厂商提供的基础受力参数，然后按照国家现行规范及设备厂家的技术要求，通过计算和方案比选确定基础处理方式及相关尺寸。9.3 箱式变压器267、基础每台风机配置箱式变压器一台，每台箱变自重约为10吨，布置在风机基础附近的适当位置，箱式变压器基础共24个。箱式变压器的重量相对较轻，可以采用天然地基上的浅基础的处理方式进行设计，以满足箱式变压器对沉降和变形的要求。基础采用箱型基础，C30现浇钢筋混凝土结构，下设100厚C15素混凝土垫层，基础埋深1.5m。底板平面尺寸暂按3.8m4.3m，变压器基础顶高出周围地面500mm，地面至变压器基础平台设浆砌石踏步。9.4 安装场地风电场内沿施工道路在每台风机处修筑施工安装平台一座。根据本工程单机容量2000kW型风力发电机安装的需要（分塔架安装、机舱安装、叶片安装），风力发电机安装的需要配置2台268、吊车，主吊车为一台600t履带吊，负责塔筒、机舱、叶片轮毂等主要设备的吊装，辅吊为一台70t轮胎式汽车吊，用于辅助吊装和卸车等。根据吊车对安装场地的要求及道路布置、地形等条件，并参考类似工程的经验，风力发电机安装场地尺寸初定为50m40m（距基础5m存放塔筒），其用地面积按临时征地考虑。安装场地平台采用碾压泥土的结构形式，平台顶面敷设200mm厚碎石，平台的倾斜度不能超过1%，在不影响交通运输的情况下要尽可能利用施工道路。由于风电场风机机位较为分散，各风机场地地形条件不尽相同，具体需待详细选址后再对安装场地布置作详细设计和适当调整。9.5 场内110kV变电站内主要建筑物110kV升压站作为所269、有风机电能汇总升压送出的中心，也作为风电场控制中心和运行管理人员办公生活基地，是整个风电场的中枢，集变电、控制、送电、监测、行政为一体，成为风电场的指挥控制中心。110kV升压站布置在整个风电场的西面，长为117m，宽为79m，围墙内总占面积为9243 m。主控综合楼布置在升压站西部，高低压配电室布置在升压站东南角，主变压器布置在配电室北侧，综合用房及综合水池在升压站西北角。整个升压站平面布置，紧凑合理，占地少，道路围绕配电室与主控综合楼呈环形布置，交通顺畅。9.5.1站内各建筑物建筑设计：主控综合楼由主控制室、办公室和餐厅组成。总建筑面积约为1400m，框架结构，二层建筑，局部单层，建筑高度270、为7.50m。一层布置有控制室、继保室、办公室、会议室、餐厅等；二层布置有办公室、宿舍等。平面布置详见图纸。该建筑设有一部室内钢筋混凝土楼梯和一部室外钢梯，满足防火疏散要求。内外墙均采用加汽混凝土轻型砌块，贴保温层外墙壁厚200mm刷外墙涂料，内墙壁厚200mm刷内墙涂料。门窗采用塑钢门窗，控制室采用防火门窗。控制室铺活动地板，并作铝合金吊顶。屋面防水为外排水系统，采用SBS防水卷材。高低压配电室尺寸为22.0m7.2m，为单层建筑，建筑高度为5.50m，布置35kV配电装置、所用电配电室，高度为5.2m。内外墙均采用加汽混凝土轻型砌块，外墙壁厚240mm刷外墙涂料，内墙壁厚200mm刷内墙涂271、料。配电室采用防火门窗，屋面防水为外排水系统，采用SBS防水卷材。平面布置详见图纸。综合用房由综合泵房、仓库、备品备件库组成，总轴线尺寸6.0m27.0m，总建筑面积约230 m。其中综合泵房轴线尺寸为6.0m6.0m，地上一层，地下一层建筑。地上一层建筑高度为4.50m；地下层主要布置设备基础，层高为2.0m。仓库、备品备件库均为单层建筑，轴线尺寸为6.0m21.0m，建筑高度4.50m。建筑内外墙均采用烧结普通砖砌筑，外墙240mm厚刷外墙涂料，内墙240mm厚刷内墙涂料。门窗采用塑钢门窗。屋面排水为有组织排水系统，采用SBS防水卷材。综合水池为地下建筑物，轴线尺寸8.0m16.0m，距综272、合泵房4.0m，池底标高-3.50m，池顶覆土厚度500mm。9.5.2站内各建筑物结构设计： 根据建筑结构荷载规范、混凝土结构设计规范规定和本工程的特征，建筑的设计合理使用年限为50年，结构安全等级为二级。根据建筑地基基础设计规范规定，地基基础设计等级为丙级。 建筑物抗震设防类别为丙类，抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度值为0.05g，设计地震分组为第三组。钢筋混凝土框架结构抗震等级：一般为四级。主要荷载取值： 恒荷载按结构断面尺寸计算。其中，钢筋混凝土容重取25kN/m3 ，钢材容重取78 kN/m3 ，填充墙混凝土小型砌块按墙体面积3 kN/m2计（粉刷另计）。活荷载楼面活荷载、设备273、荷载及操作荷载按35110kV变电所设计规范GB50059-2011相关规定采用，见下表：表9-1 楼、屋面均布活荷载部位办公室会议室不上人屋面走道楼梯活动室荷载值（kN/m2）2.02.00.53.53.5部位工具室宿舍上人屋面卫生间荷载值（kN/m2）2.02.02.02.5风荷载、雪荷载风荷载取50年重现期基本风压为0.40kN/m2，地面粗糙度类别为B类。雪荷载按基本雪压0.35kN/m2计。雪荷载不与屋面活荷载同时组合。地震荷载按设防烈度，采用振型分解反应谱法计算。主要结构形式：主控综合楼跨度及荷重均较大，采用钢筋混凝土框架结构，现浇钢筋混凝土楼面、屋面板，按抗震规范规定满足6度设防274、的要求。由于站内上覆各土层分布均匀，且承载力特征值相对较高，故拟定地基采用天然地基即能满足基础对沉降和变形的要求。基础采用钢筋混凝土独立基础，初拟基础埋深-2.0m。高低压配电室为单层框架结构，现浇钢筋混凝土屋面板，按抗震规范规定满足6度设防的要求。基础采用钢筋混凝土独立基础，初拟基础埋深-2.0m。主变压器布置在高低压配电室南侧室外，采用天然地基，基础采用钢筋混凝土条形基础，埋深-2.0m，周围设集油槽，内铺洁净卵石，旁设钢筋混凝土事故油池。综合用房为单层砖混结构，现浇钢筋混凝土屋面板，按抗震规范规定满足6度设防的要求。地基均采用天然地基，泵房部分基础箱型基础，其他部分基础为钢筋混凝土条形基275、础。综合水池为钢筋混凝土结构，采用强度为C30的防水混凝土S8，钢筋混凝土池壁300mm厚，底板厚500mm。建议业主方尽快安排升压站内岩土工程地质勘察工作，提供详勘报告供作深化设计的依据。9.6 道路本风电场场址位于平原，施工范围广，点多且分散，需要频繁移动汽车吊等大型施工机具。经过详细勘查现场，以区内通往个乡镇村之间的现有公路作为该风电场工程场外连接道路，完全能够满足本风电工程场外运输的需要。场址内没有现有道路，需新建风电场内的检修道路。风电场内施工安装道路和检修道路一并考虑，按通向各机位修建。根据风电场和风机布置方案，风电场场内施工安装道路和检修永久道路尽量利用已有的村村通公路（经扩宽改276、造）。考施工安装道路采用碎石中级路面，碎石200mm厚，机械压实，道路遇河沟处须修桥或埋设涵管，避免大挖大填，直接在自然地面上做路基，路面平整且路面宽度不小于6m，路面两侧路肩各0.5m。道路上方限高不小于5m，转弯处道路外侧直角转弯处路宽不小于10m，转弯半径35m，丁字路口处转弯半径50m。道路的最大极限坡度不超过8：1，坡度10：1以上时坡道持续长度不应超过150m。为了使货物顺利通行，所有卡车都应避免高空物体的阻碍，例如桥梁和电线等。卡车的最小净空高度为5 m。所有高空物体都应做好标记，表明其离路面的高度。良好的排水系统是建造优质道路的关键所在，横向排水系统必须比路基深，这样可以避免被淹，横向坡度可以通过表