目      录

第一章  综合说明... 1

1.1 区域概况... 1

1.2风能资源... 2

1.3 工程地质... 2

1.4 工程任务与规模... 2

1.5 风电场机组选型和总体布置... 3

1.6 电气... 3

1.7 消防... 4

1.8 土建工程... 4

1.9 施工组织设计... 5

1.10 工程管理设计... 5

1.11 环境保护设计... 6

1.12 劳动安全与工业卫生... 6

1.13 工程设计概算... 6

1.14 财务评价与社会效果分析... 7

1.15 结论和建议... 7

1.16 附表... 8

第二章     风能资源... 3

2.1 区域概况... 3

2.1.1 地理位置... 3

2.1.2 地形地貌... 3

2.1.3 气候特征... 3

2.2 气象站资料... 3

2.2.1 气象站概况... 3

2.2.2 气象站资料分析... 4

2.3 风电场测站测风资料整理和分析... 7

2.3.1 风电场场址测站基本情况... 7

2.3.2 风电场场址测站风况资料整理... 7

2.3.3 风况资料相关分析... 10

2.4 风电场风能资源综合评价... 13

2.4.1  风电场空气密度... 13

2.4.2  1号塔70m高度代表年风能分析... 13

2.4.3  2号塔70m高度代表年风能分析... 20

2.4.4  风能资源分析... 26

第三章     工程地质... 27

3.1区域地质构造与地震... 27

3.2场址工程地质条件... 27

3.2.1地形地貌... 27

3.2.2地层结构及特征... 27

3.2.3水文地质条件... 27

3.2.4 基础处理形式及持力层选择... 28

3.3风电场场地工程地质评价与建议... 28

第四章     工程任务与规模... 29

4.1 市社会经济及能源资源状况... 29

4.1.1 黑龙江省市社会经济状况... 29

4.1.2市能源资源概况... 29

4.2 地区电网概括... 30

4.2.1鸡西电网概括... 30

4.2.2地区电网现状... 31

4.2.3电力负荷预测及电力平衡... 33

4.3 工程建设必要性... 35

4.3.1有利于改善市能源结构... 35

4.3.2有利于缓解电力行业较大的环境保护压力，促进地区经济的可持续发展... 35

4.3.3场址开发条件优良... 35

4.3.4有利于市地方经济的发展... 35

4.4 石青山风电场工程建设规模... 36

第五章  机组选型、布置及风电场上网电量估算... 37

5.1 风力发电机组选型... 37

5.1.1 风能资源分析... 37

5.1.2 机型选择... 38

5.1.3 风机布置... 39

5.1.4 机型选择... 39

5.2风电场及变电所总体布置... 41

5.2.1风电场的总体布置... 41

5.2.2变电所的总体布置... 41

5.3上网电量估算... 43

5.3.1空气密度修正... 43

5.3.2尾流修正... 43

5.3.3控制和湍流强度... 43

5.3.4叶片污染... 43

5.3.5风电机组利用率... 43

5.3.6气候影响停机... 44

5.3.7功率曲线折减... 44

5.3.8厂用电、线损等能量损耗... 44

第六章  电气... 47

6.1 电气一次... 47

6.1.1  接入系统方案... 47

6.1.2 电气主接线... 47

6.1.3 无功补偿方式... 48

6.1.4.接地电容电流补偿方式... 49

6.1.5备用电源... 49

6.1.6 主要电气设备选择... 49

6.1.7过电压保护及防雷接地... 54

6.2电气二次... 56

6.2.3  66kV变电所的控制、保护、测量和信号... 57

6.2.4电气二次设备材料清单... 59

6.3 通信... 60

6.3.1 调度自动化... 60

6.3.2 行政通信和站内调度通信... 60

6.4 变电所及控制楼采暖通风... 61

6.4.1 室外气温资料... 61

6.4.2 采暖、通风系统方案拟定... 61

6.4.3 防排烟与事故通风系统... 63

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第一章  综合说明

1.1 区域概况

黑龙江省市石青山风电场位于黑龙江省市新乐乡。风电场场址中心地理位置东经132°57′，北纬45°50′，距市镇北约6km。风电场场址是独立山群，山群四周30～50km是平原地势农场耕地，场址在海拔200～230m，山脊相对平缓，区域内地质属于岩浆岩，没有重要矿藏、军事目标、文物保护区等敏感区，虎连公路和虎迎公路从风电场山下通过，场地布置条件较好。

市位于黑龙江东部的完达山南麓，地处东经132°09′～133°56′北纬45°23′～46°36′之间，北与宝清县、饶河县接壤，西与密山市相邻，东南以乌苏里江和松阿察河为界与俄罗斯隔水相望，全市国土面积9330平方公里。

市属于三江平原大地貌单元，平均海拔高60～80m，总的地势由西北向东南倾斜，属于中温带季风性大陆气候，冬季漫长寒冷干燥，夏季短促温热多雨，春秋季节交替气温变化急剧。市年平均气温3.5℃，1月份最冷，月平均气温为-18.3℃，历年极端最低温度为-36.1℃；7月份最热，月平均气温为21.6℃，极端最高温度为35.2℃。市年平均蒸发量为1110.7mm，年平均降水量为546.6mm（最多降水年份为1981年，年降水量为849.1mm，最少降水年份为1986年，降水量为358.5mm），降水多集中在6、7、8三个月份，占全年降水量的53%。全年日照时间为2274.0小时，无霜期为125～137天。年平均相对湿度为69%。年平均风速为3.5米/秒，历年最大风速23.0米/秒，历年极大风速35米/秒，全年主导风向NNW，受大陆季风影响，在春秋两季多为3-5级偏西风。融雪在2月下旬，结冻期约180天左右，历年最大冻土深度187cm，平均冰雹日数1.6天。

市地域辽阔，以农业为主，是国家重要商品粮基地，市生态环境优越，是国家级生态示范区。

市以东均由鸡西电网供电，年最大负荷133MW，石青山风电场建设不仅减少了鸡西向送电的损失，而且也提高了东部地区、饶河县及部分国营农场电压质量，待风电场规模扩大后，可向密山市送电，也减少了鸡密线的线路损失，同时风能资源得到了开发。

1.2风能资源     

风电场所处的石青山、焉家大岭地区属中温带季风性大陆气候，风电场场址山下周围40～50km范围地势均是平原农田，从三江平原和兴凯湖方向刮过来的风，没有任何山脉阻挡，通过风电场。该地区春夏秋冬，四季有风，风能资源丰富。

风电场风力资源具体评价

（1）风能资源丰富

风电场50m高代表年年平均风速6.84m/s，代表年年平均风功率密度296W/m²，70m高代表年年平均风速7.56m/s，70m高代表年年平均风功率密度406W/m²。说明该风场风能资源较为丰富，根据GB/T18710—2002，《风电场风能资源评估方法》评价，该风电场属于2级风电场，具有较好的经济开发利用价值。

（2）风向稳定，风能集中

风向风能集中在(NNW—SSW)之间，风能频率为83%，风向稳定，风能分布相对集中，对风机的布置较为有利，减少了风机间尾流影响引起的电量损失。

1.3 工程地质

市地处三江平原，总的地势是由西向东逐渐倾斜，西北高，东南低。

风电场场区属于完达山脉及太平岭余岭的孤山丘陵，孤山丘陵面积约80平方公里，四周30—50km是平原地，风电场场区平均海拔高度200m，山脊相对平缓。

本区属于构造相对稳定区，根据1990年《中国地震烈度区划图》，工程区50年超越概率10%的地表基本烈度小于VI度。工程区覆盖层厚度不大，基岩为晚印度期侵入的花岗岩，未见不利的地质构造和地质灾害现象，具备建风电场条件。

场区地层分为覆盖层、强风化层和中层、微风化层。覆盖层为暗棕色碎石土，质地疏松，土层浅薄，厚度为0.1～0.15m，其下为晚印度期侵入的二长花岗岩、碱长花岗岩。强风化层以花岗岩体为主，呈黄、褐色。建议风电机组塔基采用钢筋混凝土独立基础，以强风化层为基地持力层。该地区冻土深约1.8m，建筑物应考虑基础防冻涨问题。

1.4 工程任务与规模

根据国家“十一五”期间大力发展新能源和风力发电的总体部署，同时也为解决鸡西向东部地区送电问题，改善能源结构，建设本风电场，充分发挥风能资源优势。

根据风电场资源情况及现场开发条件，××××××风电场本期开发规模为45MW，共安装30台单机容量为1500kW的风力发电机组，同时配套建设一座66kV升压变电站，容量为50MVA，建设一条9km单回路66kV架空线路与220kV一次变电所联网。

1.5 风电场机组选型和总体布置

市石青山风电场工程预装风力发电机组轮毂高度70m，平均风速为7.56m/s，风功率密度406W/m2。风电场的盛行风向NNW与风能方向基本一致，对风机的布置比较有利。

根据国际上成熟的商品化风电机组技术规格，考虑市石青山风电场一期工程的风能资源、地形和交通运输条件，以及风电项目设备本地化率的要求和风机安全风速、湍流强度等要求，本阶段设计拟定参与比选风机机型包括金风50-750、威晟62-1200、金风70-1500三种机型进行技术经济比较，初选本风电场一期工程代表机型为金风70-1500，单机容量为1500kW。

根据风向和风能玫瑰图确定主导风向，考虑到风电场风向比较分散的特点，设计遵循在盛行风向上按照机组行距约8倍风轮直径，垂直于盛行风向上距列约6倍风轮直径的原则进行风机布置。

经计算，市石青山风电场一期工程装机容量45MW的年理论发电量为13829万kW•h。

在考虑空气密度修正、尾流修正、控制和湍流折减、叶片污染折减、风电机组利用率、功率曲线折减、厂用电及线损能量损耗、气候影响等各种因素后，综合折减24%，估算本电场年上网电量10510万kW•h，装机年利用小时数2335h，平均容量系数0.27。

1.6 电气

××××××风电场采用66kV线路与220kV一次变66kV侧联接，在风电场建设一座66kV升压变电所，主变容量为2×25MVA，电压等级为66/10.5kV，建设1回66kV联网线路9km。

风电场风力发电机组出口电压为0.69kV，采用一机一变的接线方式，箱式变电室布置在每台风电机组附近，根据风电机组及箱变位置以及10kV电缆铺设方式，采用6回10kV进线接入风电场66kV升压变电站10kV侧。风电场升压变电站10kV采用单母线分段接线方式，66kV采用单母线接线方式。

1.7 消防

本工程消防设计贯彻“预防为主，消防结合”的原则，针对工程的具体情况，采用先进的防火技术，以保障安全、使用方便、经济合理为宗旨。

在变电所内配置消火栓、砂箱、手提式灭火器等。所内、外交通道净宽均大于3.5m，满足消防车道要求，各主要建筑物均有直通外部的安全通道。所内车道为环形车道，以保证消防通道的畅通。消防电源采用独立的双回路供电，一回由系统供电，另一回接当地电源，两路电源在配电箱处自动切换。消防水源为变电所内的消防水池内的蓄水，并配备两台消防水泵。

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