前言
　　為便于在概念設計或初步設計階段快速確定機組總體設計參數,特編制該計算器,供業內同仁參考使用.
　　本計算器的輸入條件分為風電機組設計參數與目標風場條件兩類,通過計算得到不同組合方案下的風電機組等效小時數.
　　1、輸入條件
　　1.1風電機組設計參數
　　1.1.1機組容量:風電機組的額定容量,單位為kW.
　　1.1.2風輪直徑:風電機組的風輪直徑,單位為m.
　　1.1.3發電機轉速:發電機轉速分為發電機并網轉速與額定轉速,單位為rpm.
　　對于雙饋發電機,其轉速范圍較為確定,并網轉速通常為70%n0(n0為同步轉速),額定轉速通常為117%n0——120%n0;對于永磁電機,其轉速范圍較寬,并網轉速可達到50%n0,額定轉速通常為110%n0.
　　1.1.4切入/切出風速:風電機組的切入/切出風速,單位為m/s.
　　1.1.5齒輪箱傳動比:齒輪箱傳動比,無單位.
　　對于有高速機型與半直驅機型,直接填寫齒輪箱傳動比;對于直驅機型,齒輪箱傳動比為1.
　　1.1.6葉片參數:葉片參數包括最優Cp,以及最優Cp對應的最優葉尖速比λ,兩參數均無單位.
　　由于每款葉片均有不同的Cp-λ曲線,但將市場上現有的全部葉片均輸入程序存在困難,故通過對不同葉片的Cp-λ曲線進行無量綱化處理,得到一條具有代表性的(Cp/Cp0)-(λ/λ0)曲線(Cp0與λ0分別為最優Cp及對應的最優λ).在計算過程中,通過輸入特定葉片的最優Cp與最優λ,將該葉片的Cp-λ曲線還原.
　　1.1.7效率與自耗電:效率包含機械效率(主要為齒輪箱效率)與電氣效率(包括發電機效率、變流器效率、變壓器效率),單位為%;自耗電為機組自耗電,單位為kW.
　　由于機組效率與自耗電在不同的工況下存在差異,為簡化計算,本計算器將效率與自耗電簡化為恒定值進行處理.
　　1.2目標風場條件
　　1.2.1空氣密度:風電機組預計使用地的風場平均空氣密度,單位為kg/m3.
　　1.2.2年平均風速:風電機組預計使用地的輪轂高度處的風場年平均風速,單位為m/s.
　　由于發電量計算過程中,需采用風速分布,為簡化計算,本計算器默認風速分布服從瑞利分布(k值為2的威布爾分布).
　　1.2.3折減系數:風場發電量折減系數,單位為%.
　　根據國家發改委于2009年6月2日發布的《關于對中國風電發電量折減問題的說明》,我國風電項目折減系數范圍大致在55%——80%之間,通常取70%——80%.
　　2、輸出條件
　　2.1等效小時數:風電機組在目標風場的年等效小時數,單位為h.
　　本計算器考慮閏年的因素,按照每年8766h計算,并四舍五入至0.1h.
　　2.2方案對比結果
　　對方案1與方案2的等效小時數進行對比,等效小數高的方案即更優方案;如兩方案的等效小時數完全相等,則認為兩方案效果相同.
　　3、示例
　　要設計一款82米風輪直徑的1.5MW機組,根據經驗或外購件信息可確定如下參數:
　　1、機組容量:1500kW.
　　2、風輪直徑:82米.
　　3、發電機轉速:假設采用轉速范圍為1050rpm——1750rpm的雙饋電機.
　　4、切入/切出風速:根據經驗假設分別為3m/s與25m/s.
　　5、齒輪箱傳動比:假設為100,或根據發電機額定轉速與風輪額定轉速計算得到.
　　6、選定葉片最優λ與最優Cp:假設分別為10和0.49.
　　7、效率與自耗電:假設機械效率為97%,電氣效率96%,自耗電40kW.
　　8、風電場條件:空氣密度1.225kg/m3,年平均風速7.5m/s(服從瑞利分布),折減系數70%.
　　將以上參數輸入計算器,點擊“快速計算”按鈕,得到等效小時數計算結果.
　　如存在兩種設計方案,在點擊“快速計算”按鈕后,自動對兩種方案的等效小時數進行計算,并將計算結果進行對比,如方案1(2)等效小時數高于方案(2)時,對比結果欄中顯示“方案1(2)效果更好!”;如兩方案等效小時數完全相等,則顯示“兩方案效果相同!”.


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