风电场工程设计导则（中国华电）

FD

中国华电集团新能源发展有限公司企业标准

风 电 场 工 程 设 计 导 则

（试行）

Design Guidelines of windpower projects

2010年 9月13日发布 2010年10月1日实施

中国华电集团新能源发展有限公司 发布

I

中国华电集团新能源发展有限公司 风电场工程设计导则（试行）

目 录

第一章 总 则 ............................................................................................. 1

1.1 编制目的 .................................................................................................... 1 1.2 编制依据 .................................................................................................... 1 1.3 适用范围 .................................................................................................... 1

第二章 设计阶段划分及设计一般原则 .................................................. 3

2.1 设计阶段划分 ............................................................................................ 3 2.2 设计一般原则 ............................................................................................ 5

第三章 风电场选址 ................................................................................... 7

3.1 资料收集、整理 ........................................................................................ 7 3.2 风能资源普查 ............................................................................................ 7 3.3 风力发电场的宏观选址 ............................................................................ 7 3.4 风力发电场测风 ........................................................................................ 7 3.5 风力发电场场址选择原则 ...................................................................... 10

第四章 风电场可行性研究 ..................................................................... 11

4.1 可行性研究报告的编制和审查 .............................................................. 11 4.2 风电场工程等级划分和设计安全标准 .................................................. 11 4.3 工程地质 .................................................................................................. 12

II

4.4规划装机容量 .......................................................................................... 12 4.5 风电机组选型 .......................................................................................... 12 4.6 风电场年发电量估算 .............................................................................. 17 4.7 电气 .......................................................................................................... 18 4.8 土建工程 .................................................................................................. 19 4.9 环境保护和水土保持 .............................................................................. 20 4.10 消 防 ...................................................................................................... 23 4.11 可研概算 ................................................................ 错误！未定义书签。 4.12 财务评价 ................................................................................................ 29

第五章 风电场初步设计 ......................................................................... 36

5.1 初步设计报告的编制和审查 .................................................................. 36 5.2 风力发电场总体布局 .............................................................................. 36 5.3 风电机的微观选址 .................................................................................. 38 5.4 风力发电机基础 ...................................................................................... 40 5.5 变电站建筑部分 ...................................................................................... 43 5.6 电气部分 .................................................................................................. 55 5.7 风电场集电线路 ...................................................................................... 59 5.8 施工组织设计 .......................................................................................... 61 5.9 交通工程 .................................................................................................. 65 5.10初步设计概算 ........................................................................................ 70

III

第一章 总 则

1.1 编制目的

为规范和促进中国华电集团新能源发展有限公司风电场工程建设工作，统一和规范公司所属风电场工程设计标准，以追求合理的工程投资获得最佳的经济效益和社会效益为目标，制订本设计导则。 1.2 编制依据

1.2.1 国家和行业有关设计标准、规程和规范，具体见【附录】。 1.2.2 中国华电集团公司及中国华电集团新能源发展有限公司相关管理规定。 1.3 适用范围

1.3.1 本导则适用于中国华电集团新能源发展有限公司及其全资、控股公司所属或管理的新建（含扩建）的风力发电工程设计，参股项目可参照执行。

1.3.2 本导则适用于装机容量为20MW级及以上或以35kV及以上电压等级并入电网的陆上风电场（含位于多年平均大潮位以上的沿海风电场）工程设计工作，其他规模和离网型陆上风电场及海上风电场工程设计可参考执行。

1.3.3风电场工程设计一般包括风电场和变电站两部分，风电场工程接入系统设计按有关规定执行。

1

1.3.4 本导则仅就主要设计内容进行说明，未尽部分应按照国家和行业现行规程规范执行，满足相关规程规范要求。

1.3.5 本导则为企业指导性标准，如与国家强制性标准相矛盾，应按国家标准执行。

1.3.6 本导则由中国华电集团新能源发展有限公司负责解释。

2

第二章 设计阶段划分及设计一般原则

2.1 设计阶段划分

2.1.1划分一般原则

根据国家有关规定，结合本公司特点，风电场工程设计阶段一般划分为工程规划、预可行性研究、可行性研究（含项目核准申请报告）、初步设计、施工图设计、竣工图设计等阶段。

2.1.2 适用阶段

本导则仅就风电场设计一般原则、风电场选址、可行性研究设计和初步设计分别进行说明；工程规划、预可行性研究和施工图设计、竣工图设计等可参照国家和行业相关规程规范执行。

2.1.3 各阶段工作内容 1 可行性研究阶段：

1）确定工程任务和规模，论证项目开发的必要性和可行性； 2）对风电场风能资源进行评估；

3）查明风电场场址工程地质条件，提出相应的评价和结论； 4）选择风电机组选型，提出风电机组优化布置方案，计算发电量；

5）根据风电场工程接入系统方案，提出风电场和变电站电气设计方案；

6）拟定消防方案；

7) 确定工程总体布置、中央控制室的结构型式、布置方案和

3

主要尺寸，拟定土建工程方案和工程量；

8）确定工程占地范围及建筑征地主要指标，拟定施工组织设计方案、编制施工总进度；

9）拟定风电场工程定员编制，提出工程管理方案； 10）环境保护和水土保持设计； 11）劳动安全和工业卫生方案； 12）编制节能减排方案； 13）可研设计概算； 14）经济评价。 2 初步设计阶段

1）根据微观选址成果和设计要求，进行风电场补充测量和地质详勘；

2）根据最新地形地质勘探成果和风能资源测量分析结果，优化确定风电机组的微观位置，复核发电量；

3）确定轮毂设计高度，提出塔架设计方案；

4）进行风电机基础设计，提出风电机基础设计方案； 5）进行机组变基础设计，提出基础结构型式和配筋设计方案； 6）确定集电系统电气主接线，选择确定机组变、开关、熔断器、避雷器等（或箱式变电站）、电力电缆（导线）、杆塔等主要设备材料的型号、规格。根据路径计算线路长度和杆塔数量等；

7）提出风电机组塔架、机舱、叶片吊装方案（含主要吊装设备清单）、设备堆放布置、吊装平台设计、风电机组基础及风电场变电站施工方案等，细化施工工期，编制施工网络进度图。

4

8）对风电场内外交通道路进行布置与初步设计；

9）进行变电站及站内建筑、安装工程设计，提出总平面布置和竖向布置等；

10）初步设计概算；其中，初步设计中未涉及的项目（如消防、环保等）按可研概算成果纳入初步设计概算。 2.2 设计一般原则

2.2.1 符合国家法规原则

风电场设计必须遵守国家有关法规的规定，应严格按国家最新规定的核准制程序进行。设计文件应符合有关规章制度规定的内容和深度要求。

2.2.2 近期建设与远期发展相结合原则

风电场设计应结合工程的中长期发展规划进行，正确处理近期建设与远期发展的关系。

2.2.3 安全性、合理性、先进性原则

风电场设计应本着安全可靠、经济合理、技术先进等原则，结合地区特点，在确保工程安全的前提下，积极推广、采用成熟的新技术、新设备、新材料、新工艺，努力提高自动化水平。

2.2.4 统筹、节约、环保和安全原则

1风电场工程设计应充分利用场区已有设施，统筹考虑分期建设情况，避免重复建设。

2风电场工程设计应落实环境保护和水土保持措施，减少工程建设对环境和植被的破坏；

5

3 风电场工程设计应符合劳动安全与工业卫生的要求，落实安全预评价提出的安全对策措施；

6

第三章 风电场选址

3.1 资料收集、整理

从地方各级气象台、站及有关部门收集的有关气象、地理及地质数据资料，对其进行分析和归类，从中筛选有代表性的完整数据资料。其中包括能反映该地气象特征的多年（一般不少于30年）平均值和极值，如平均风速和极端风速、平均气温和极端气温、平均气压、雷暴日数等。 3.2 风能资源普查

对收集的资料进行进一步分析，按标准风能区域、风功率密度等级，初步确定风能可利用区。10m高度有效风功率密度在100W/m以上属于可开发区域。 3.3 风力发电场的宏观选址

根据风能资源调查与分区的结果，选择最佳的场址，全面考虑场址所在地对电力的需求及交通、电网、土地使用和环境等因素，力求增大风力发电机组的输出，提高供电的经济性、稳定性和可靠性，最大限度减少各种因素对风能利用、风力发电机组使用寿命和安全的影响。 3.4 风力发电场测风

3.4.1为了正确评价拟选风力发电场的风能资源情况，取得代

7

2

表性风速风向资料，了解不同高度风速、风向变化特点以及地形地貌对风的影响，必须进行实地测风。

3.4.2 现场测风应连续进行，至少持续一年以上，有效数据不得少于90%。测风塔数量依地形和项目规模而定。

3.4.3 测风的位置，应选择在风电场内风能资源具有代表性的位置。测风位置附近应无高大建筑、树木等障碍物，与单个障碍物距离应大于障碍物高度的3倍，与成排障碍物距离应保持在最大高度的10倍以上。

3.4.4 测风设备的数量，应依风场规模及场内地形的复杂程度而定。对于地形较为平坦、容量在50MW以下的风场，可选择一处安装测量设备；对于地形较为复杂或容量超过100MW的风场，应选择二处及以上安装测风设备。

3.4.5测风塔安装的高度不应低于拟安装的风力发电机组的轮毂中心高度，一般为70m。风电场多处安装测风塔时，其高度可按10m的整数倍选择，但至少应有一处测风塔的高度高于拟安装的风力发电机组的轮毂高度。

3.4.6安装在测风塔上的测量仪器包括：风速传感器、风向传感器、气压传感器、温度传感器和数据采集器等设备。只在一处安装测风塔时，测风塔应安装至少四层风速、风向传感器，其中两层应选择在10m高度和拟安装的风力发电机组的轮毂高度处（或其以上位置），其它层可按10m的整数倍高度安装，通常会选择在30m和50m高度。

3.4.7不得对现场采集的原始数据进行任何的删改增减。对下

8

载的数据应及时进行复制和整理，应对数据进行初判，看其是否在合理范围内。

3.4.8测风数据的合理范围和数据相关性及变化趋势见下表：

表3.4-1 数据合理范围

主要参数 平均风速 风向 平均气压（海平面） 合理范围 0m/s≤小时平均风速＜40m/s 0°≤小时平均值＜360° 94kPa≤小时平均值＜106kPa 表3.4-2 数据相关性

主要参数 50m/30m高度小时平均风速差值 50m/10m高度小时平均风速差值 50m/30m高度风向差值 合理相关性 ＜2.0m/s ＜4.0m/s ＜22.5° 表3.4-3 数据变化趋势

主要参数 1h平均风速变化 1h平均气温变化 1h平均气压变化 合理变化趋势 ＜6m/s ＜5° ＜1kPa 3.4.9在数据整理过程中，发现数据缺漏和失真时，应立即与现场测风人员联系，认真检查测风设备，及时进行设备检修或更换，对缺漏和失真数据应说明原因。

3.4.10 特殊的地理和气象条件要对风力发电机组提出特殊的要求，如海拔超过2500m，最大风速超过50m/s或极大风速超过70m/s，气温低于零下20℃，积雪、积冰、雷暴、盐雾或沙尘多发地区等。

9

3.5 风力发电场场址选择原则

3.5.1 场址区年平均风速较大。拟建风电场地面以上70m高处，年平均风速一般应大于6m/s；海拔超过2000m的高原地区，应大于6.5m/s；对于风电电价较高的地区（高于0.61元/kWh），可适当放宽，但不应低于5.5m/s。

3.5.2 场址区场地开阔，地质条件较好。场地开阔便于大规模开发和运输、管理。良好的地质条件可有效减少基础工程投资。

3.5.3 场址对外交通运输方便。场址选择应根据风电机机舱重量、叶片长度等充分考虑大件运输的可行性及对投资的影响。

3.5.4 风电场并网条件良好。应符合电网规划，电力消纳能力满足风电场建设规模的要求，尽量靠近电网，减少送出工程投资。

3.5.5 土地征用方便。风电场单位容量布机区域的面积一般为200～400m/kW，土地征用面积约为布机区域面积的1％,应尽量避开基本农田、养殖区、自然保护区及军事基地或国家重要设施。

3.5.6对环境影响小。风电场布置应考虑风电机噪声对附近居民的影响，机位一般应布置在民居300m以外。

2

10

第四章 风电场可行性研究设计

4.1 可行性研究报告的编制和审查

4.1.1风电工程可行性研究报告由有资质的咨询、设计单位完成。可行性研究报告具体内容和深度应按照国家发改委《风电场工程可行性研究报告编制办法》（发改办能源〔2005〕899号）和《风电场工程可行性研究报告设计概算编制办法及计算标准》（FD001-2007）执行。风电场的规划选址按照《风电场场址选择技术规定》进行。

4.1.2在风电项目的可行性研究报告编制完成后，主机设备招标采购前，应组织咨询单位或专家对可研设计进行审查，为编制项目核准报告创造条件。

4.2 风电场工程等级划分和设计安全标准

4.2.1 风电场工程等别应根据装机容量和变电站电压等级划分为四等，当装机容量和变电站电压分属不同的等别时，工程等别应按其中较高的等别确定。

表4.2-1 风电场工程等别划分

工程等别 I II III IV 工程规模 大（1）型 大（2）型 中型 小型 装机容量（MW） 300 300 100 100 50 50 变电站电压等级（kV） 500 330 220 110 35 35 4.2.2 根据工程等别和规模，确定建筑物级别和建筑物结构安

11

全标准。 4.3 工程地质

4.3.1分析拟建风场的风的形成原因及类型，有无破坏性的飓风等。

4.3.2 调查拟建风场50年一遇最大洪水位（内涝）及地震等级，对风电机及变电站有无潜在的危害。

4.3.3勘查拟建风场的地质情况、地下水位等，根据地形地质条件复杂程度，一般选择不少于5处有代表性地段进行地质钻探，以拟定风电机基础、建筑物及设备基础的选型和场内道路布置等。 4.4规划装机容量

4.4.1根据当地政府批准用地范围及测风数据，用相关软件对风场进行规划装机容量估算。

4.4.2 根据确定的风电场规划装机容量，提出风电场分期开发方案。

4.5 风电机组选型

4.5.1根据所收集的有关风能资料和工程地质资料，对技术成熟的风电机进行比选，通过对可选择机型进行机组价格、电气设备费用和施工费用等方面的经济技术比较，结合风电场风资源和地形特点，考虑风电机叶片、塔筒等大件运输对道路以及安装场地的需求等。

12

4.5.2 风电机设备选型主要应考虑以下几方面因素： (1) 多年平均风速和极限风速；

(2) 设备运输及吊装方案的可行性与经济性比较；

(3) 根据当地气象条件确定是否选择低温型（或采取低温措施）风电机组；

(4) 机组的运行稳定性；

(5) 机组运行维护、备品备件采购与更换方便性；

(6) 预计在项目建设阶段设备生产厂商主要机型的市场供需情况。

4.5.3 整机技术要求

4.5.3.1 机组输出端电网条件

(1) 电压范围为额定电压（1±10％）； (2) 频率范围为：

48Hz—49.5Hz：每次频率低于49.5Hz时要求至少运行10min； 49.5Hz—50.5Hz：连续运行；

50.5Hz—51Hz：每次频率高于50.5Hz时，要求至少运行2min。 (3) 电压对称性，即电压不平衡值应保持在电压负序分量与正序分量的比例不超过2％；

(4) 每年电网停电应小于20次，每次最长停电持续时间应不超过3天。

4.5.3.2 性能要求

(1) 机组的切入风速应小于4.5m/s，切出风速应大于等于 20m/s；

13

(2) 机组的额定风速应满足JB/T 10300的要求；

(3) 机组在额定工况时，其输出功率应大于或等于额定功率； (4) 机组须具备低电压穿越能力；

(5)机组运行在不同的输出功率时，机组的可控功率因数变化范围应在－0.95～＋0.95之间；

(6) 机组应具备通过中央监控系统进行有功功率在线调节的能力；中央监控系统应具备风电场有功功率在线调节能力；

(7) 机组应满足项目所在地电网提出技术要求。 4.5.3.3 整机的可靠性要求

(1) 机组主要部件设计寿命应大于或等于20年； (2) 单台机组年可利用率应大于等于90％； (3) 整场机组年平均可以利用率应大于等于95%。 4.5.3.4机组动特性要求

(1) 机组在所有设计运行工况下和给定使用寿命期内，不发生任何机械及气体动弹性不稳定现象，也不产生有害或过度的振动；

(2) 机组在正常运行范围内塔架振动量不应超过20mm/s。 4.5.3.5 噪声要求

机组在输出功率为1/3额定功率时排放的噪声（等效声功率级）应小于或等于110dB(A)；在对噪声有要求和限制的区域，机组综合排放的噪声应符合该区域所执行的相关标准的规定。

4.5.3.6 可维护性与可维修性要求

在机组要维护的部位应留有调整和维护的空间，以便于维护；机组及零部件在质量合格的前提下应具有维修、调整和修复性能；

14

塔架高度超过80m的机组应为维护人员配备安全的提升设备。

4.5.3.7 外观防护要求

机组及部件所有外露部分应涂漆或镀层，涂镀层应表面光滑、牢固和色泽一致；用在风沙低温区或近海盐雾区的机组，其涂镀层应考虑风沙或盐雾的影响。

4.5.3.8 安全要求

(1) 机组的安全防护应符合GB18451.1的要求；

(2) 机组为了防雷应有良好的导电通路，塔架需有可靠接地装置，接地电阻应小于4Ω；

(3) 电力线路、电气设备、控制柜外壳及次级回路之间的绝缘电阻应大于1MΩ；

(4) 在电网停电紧急停机时，所有刹车装置应自动按程序投入，且机组停机时的所有状态参数应能记录保存；

(5) 机组应配备必要的消防设备、应急设备和安全标识。 4.5.3.9功率输出

(1) 在正常工作状态下，机组功率输出理论值的偏差不应超过5％；

(2) 当风速大于额定风速时，持续10min功率输出应不超过额定值的110％。瞬间功率输出应不超过额定值的125％。

4.5.3.10 通讯要求

(1) 投标机型就地控制及中央监控系统通迅协议对外完全开放，即可实现全部信息、数据及指令的上传与下传功能。

(2)中央监控系统应具备标准对外通讯接口，并满足

15

IEC 61400-25通讯规范和标准OPC数据接口规范。

4.5.3.11风电机组的低温型和常温型选择

低温和常温型机组主要区别在设备的材质上。低温机型适用范围为-40℃～45℃，常温机型适用范围-25℃～45℃。若风电场最近二十年的年最低温度低于-25℃时，应选择低温机型，否则应选择常温机型。

4.5.4 机型的选择

4.5.4.1根据风场内轮毂高度的安全等级的风况类别选择风力发电机组，通过风能资源分析结果，得出风电场场区内轮毂高度的安全等级的风况类别。根据轮毂高度的安全等级的风况类别选择适用此风况的风力发电机组类型。风况的安全等级类别见下表所示：

表4.5-1 风况安全等级类别表

风况类型 Vref （m/s） A Iref(-) B Iref(-) C Iref(-) Ⅰ 50 Ⅱ 42.5 0.16 0.14 0.12 Ⅲ 37.5 S Values specified by the designer 注：S级特殊情况的类别由设计者确定；

Vref 是轮毂高度处10分钟平均50年一遇最大风速； Iref 为风速为15m/s时的平均湍流强度。

4.5.4.2风电机组的容量选择，根据风电场内的建设条件、场区的建设面积、设备运输条件，选择单机容量在一定范围内的风电机组。

4.5.4.3 在筛选出的风力发电机组范围中，根据代表年风资源数据、风场地形图、当地情况下机组的功率曲线及推力系数、不同高度的年平均风速、塔筒重量、风电机组基础造价、道路及安装难

16

易度等方面，通过理论发电量及财务初步分析，选择度电成本较低、运行维护成本较低的风电机组作为风电场的可选机型。 4.6 风电场年发电量估算

4.6.1风力发电场理论年发电量估算方法主要采用计算机模型估算法。利用WAsP软件等风资源计算软件，估算风力发电场中各台风力发电机组的理论年发电量。对于复杂地形的风资源评估，推荐采用非线性风资源分析软件。

4.6.2 上网年发电量估算在理论年发电量估算基础上进行以下修正：

(1) 空气密度修正。相同的风速条件下，空气密度不同则风力发电机组输出不一样，生产厂家应根据当地空气密度调整功率曲线；倘厂家无法提供时，可根据风功率密度与空气密度成正比的特点将空气密度对应下的功率估算曲线估算结果乘以空气密度修正系数。其中，空气密度修正系数计算公式为：

空气密度修正系数=平均空气密度（风力发电场所在地）/标准空气密度（1.225kg/m）；

(2) 尾流修正。由计算软件自行生成，一般尾流影响折减系数约为5%；

(3) 控制与湍流折减。一般控制与湍流强度系数取5%左右； (4) 叶片污染折减。一般取3%左右； (5) 风力发电机组可利用率。一般取95%； (6) 厂用电、线损能量损耗。一般取3～5%；

17

3

工和易性，并满足GB50010的要求。基础采用的混凝土强度等级不应低于C25级，垫层混凝土强度等级不应低于C10级。有抗冻要求的混凝土，应按照有关规定确定混凝土抗冻等级。

5.4.11 基础的埋置深度应满足地基承载力、变形和稳定性要求。对季节性冻土地区，当地基具有冻胀性时，扩展基础埋深应大于土体标准深度。

5.4.12 对地震基本烈度为7度及以上的地区，风电机基础应进行抗震验算，必要时考虑抗震设防措施。

5.4.13 对地基须进行处理时，应符合《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002）等规定，对基础沉降进行验算。

5.4.14 风电机基础软土地基处理方法主要有水泥搅拌法、水泥粉煤灰碎石桩（CFG桩）、高压喷射注浆法等，具体应根据当地地形、地质条件，按相关规范进行设计。

5.4.15 塔筒与风力发电机组基础连接型式一般为两种，预埋底脚螺栓与塔筒连接和预埋一段钢筒（基础环）的做法，具体根据塔筒技术规范确定。

5.4.16 箱变基础结构设计型式一般采用空箱结构，基础可为独立筏板或条形基础；滩涂等地基条件较差地区，可直接在风电机组基础上布置框架结构作为箱变基础。 5.5 变电站建筑设计

5.5.1 站址选择

5.5.1.1风力发电场变电站的站址选择，应根据场区地形地质

43

条件、征地、对外交通、风电机排布、电力系统规划设计的网络结构等要求进行全面综合考虑，通过技术经济比较和综合效益分析，选择最佳的站址方案。

5.5.1.2站址选择充分考虑节约用地，合理使用土地。尽量利用荒地、劣地，不占或少占耕地和经济效益高的土地，并注意减少土石方量，力求土石方平衡。

5.5.1.3站址应按审定的本地区电力系统远景发展规划，充分考虑出线条件，留出架空和电缆线路的出线走廊，避免或减少架空线路相互交叉跨越。架空线路终端塔（杆）的位置宜在站址选择规划时统一安排。

5.5.1.4站址交通运输力求方便。对于站址的大件设备运输条件，应进行技术经济比较确定。

5.5.1.5站址应具有适宜的地形地质条件，应避开滑坡、泥石流、明和暗的河塘、塌陷地区和地震断裂带等不良地质构造。避开溶洞、采空区、岸边冲刷区、易发生滚石的地段，还应注意尽量避免或减少破坏林木和环境自然地貌。

5.5.1.6站址应避让重点保护的自然区和人文遗址，也不应设在有重要开采价值的矿藏上，否则应征得有关部门的书面同意。

5.5.1.7 站址设计标高宜高出30～50年一遇最高水位之上，否则应有可靠的防洪措施。在内涝地区建站时，防洪围堤堤顶标高宜高出30～50年一遇内涝最高水位0.5m。

5.5.1.8站址附近应有生产和生活用水的可靠水源。当考虑采用地下水为水源时，应进行水文地质调查或勘探，并提出报告。

44

5.5.1.9选站时应考虑变电站与邻近设施、周围环境的相互影响和协调，并取得有关协议。站址距飞机场、导航台、地面卫星站、军事设施、通信设施以及易燃易爆等设施的距离应符合现行有关国家标准。

5.5.1.10 站址不宜设在大气严重污秽地区和严重盐雾地区。必要时，应采取相应的防污染措施。

5.5.1.11站址的地震基本烈度应按国家颁布的GB18306确定。站址位于地震烈度区分界线附近难以正确判断时，应进行烈度复核。基本烈度为9度地区不宜建设220kV～500kV变电站。

5.5.1.12 选址时应充分利用就近城镇的各方面设施，为职工生活提供方便。

5.5.2 变电站规划及布置

5.5.2.1 风力发电场变电站的总体规划应与当地的总体规划相协调，并应充分利用就近的生活、文教、卫生、交通、消防、给排水及防洪等公用设施。

5.5.2.2 风力发电场变电站的布置应根据工艺技术、运行、施工、扩建和生活需要，结合站址自然条件按最终规模规划，近远结合，以近为主，宜根据建设需要分期征用土地。总体规划应根据以上原则，对站区、生活区、水源地、给排水设施、排防洪设施、进所道路、进出线走廊、终端塔（杆）位等进行统筹安排、合理布局。

5.5.2.3风力发电场变电站的绿化规划，应充分利用路旁、建筑物旁以及其他空闲场地，种植生长力强、维护量小的植物，并应注意保护站区周围原有绿化环境。

45

5.5.2.4 防洪、防震地区的变电站，应根据地形地质等因素，将主要的生产建构筑物布置在相对有利地段。

5.5.2.5山区变电站的主要建、构筑物，设备构、支架，当靠近边坡布置时应注意边坡的稳定及坡面处理。

5.5.2.6 风力发电场变电站主要建、构筑物的长轴宜平行自然等高线布置，当地形高差较大时，可采用台阶式错层布置。

5.5.2.7 风力发电场变电站宜单独设所前区，另外设置供人员娱乐的场所。

5.5.2.8 风力发电场变电站各建、构筑物的火灾危险类别及其最低耐火等级符合相关规定。各建、构筑物整体及部件的设计，除达到使用功能外，还应符合防火方面的有关规定。

5.5.2.9 风力发电场变电站建筑物的平面、空间的组合上，应根据工艺要求，充分利用自然地形，布置上要紧凑合理、扩建方便。

5.5.2.10 变电站辅助和附属建筑的布置应根据工艺要求和使用功能统一规划，宜结合工程条件采用联合建筑和多层建筑，提高场地使用效益，节约用地。

5.5.2.11 配电装置选型应因地制宜，技术经济指标合理时，应优先采用占地少的配电装置形式。

5.5.2.12 各级配电装置的布置位置，应使通向变电站的架空线路在入口处的长度最短，以及各配电装置和主变压器之间连接的长度也最短。

5.5.2.13 变电站的占地面积主要是由电气设备布置决定，站前区的用地应考虑站内所有建筑物的占地及变电站的整体性。变电

46

站的生产楼宜设置二层，土地价格较高的地区，经技术经济比较后可设置两层以上。100MW及以上风电场变电站35kV配电装置宜布置在靠近主变的位置，35kV配电装置从工艺布置、人员安全上考虑可不与综合楼合并。若变电站为地区的中心站，可根据需要增大建筑面积。

表5.5-1 风电场综合楼生产、非生产建筑面积

容 量 建筑名称 一、生产辅助建筑 生产 非生产 合计 400 1100 1500 500 1300 1800 700 1600 2300 900 1900 2800 50MW (m) 2100MW (m) 2200MW (m) 2300MW (m) 2备 注 生产用房： 指集控室、配电室、继保室、蓄电池室、场用变室、消谐室等

非生产用房：指办公室、运行维护人员工作室、会议室、非生产辅助用房（储藏间、资料室、活动室）、

值班室、休息室、餐厅、厨房等

5.5.2.14 变电站内建、构筑物的最小间距不应小于防火间距的要求。

5.5.3 变电站竖向布置

5.5.3.1 风力发电场变电站站址标高应符合相关规定的要求。 当采用防洪措施时，防洪设施标高应高于上述高水位标高0.5m；位于内涝地区的变电站，也可采取措施使主要设备底座和生产建筑的室内地坪标高不低于上述高水位。

沿江、河、湖、海受风浪影响的变电站，堤顶标高还应考虑频率为2％的风浪高和0.5m的安全超高。

5.5.3.2 站区竖向布置应合理利用地形，根据工艺要求、交通

47

(7) 周边风电场对发电量的影响。一般由计算软件根据实际情况进行折减；

(8) 气候影响停机。根据风力发电场所在地实际情况进行折减。 4.7 电气

4.7.1风电场主接线设计方案根据风电机组单机容量和出口电压等级确定，一般选用一机一变，经过技术经济比较选定若干台风电机组成一组，根据风电场装机容量确定组数，再根据组数确定风电场专用变电站高压进线柜的数量，并根据风电场规划装机容量预留扩建的余地。

4.7.2在风电场接入电力系统设计完成并通过审查和风电场主接线设计完成后，才能考虑风电厂集电线路、升压变电设备及通信和控制设备的订货。

4.7.3集电线路一般采用架空线路形式，当风场环境和景观有特殊要求时可采用电缆。

4.7.4变电站一般采用敞开式设备，场地狭窄或沿海等特殊地区为防止盐雾腐蚀可采用GIS，需对运行维护等方面费用进行技术经济比较后确定。

4.7.5 风电场接入系统设计的内容和深度按照国家电网公司《国家电网公司风电场接入电网技术规定（试行）》和《国家电网公司风电场接入系统设计内容深度规定（试行）》执行。

4.7.6风电场接入系统设计由业主方单独委托有相应资质设计

18

院完成。接入系统设计应根据风电场所在地的电力系统规划、地区风电场规划、风电场近几年建设计划以及工程布置等具体条件，确定风电场与电力系统连接的方式、输出电压等级、出线回路数、输出容量以及配套输变电工程等。风电场接入电力系统设计应包括电气一次、电气二次以及通信和远动接入电力系统的具体要求。 4.8 土建工程

4.8.1 风电机组地基基础设计

4.8.1.1 应贯彻国家技术经济政策，坚持因地制宜、保护环境和节约资源的原则，充分考虑结构的受力特点，做到安全适用、经济合理、技术先进。

4.8.1.2 根据风电机组单机容量、轮毂高度和地基复杂程度，地基基础分为1、2、3级三个级别，设计时根据具体情况按《风电机组地基基础设计规定》（FD003-2007）采用。

4.8.1.3 风电机组基础型式主要有扩展基础、桩基础和岩石锚杆基础，具体应根据建设场地地基条件和风电机组上部结构对基础的要求确定。必要时需进行试算或技术经济比较。当地基土为软弱土层或高压缩性土层时，宜优先采用桩基础。

4.8.1.4 沿海滩涂地区风电机基础型式选择应综合吊装平台布置要求确定。

4.8.1.5 抗震设防烈度为8度及以上，或参考风速超过50m/s的风电场，其地基基础设计应进行专门研究。

4.8.2 变电站设计

19

4.8.2.1变电站总布置须综合考虑电气输电线路布设、对外交通、现场地形地质情况等多方面因素。在变电站总体布置时，除考虑主要生产部分的主体功能外，还应结合风电场的建设规模、人员配置、管理模式、办公、生活等辅助功能，统筹安排。变电站设计时应按风电场规划容量一次设计，分期建设。辅助工程及配套设施应一次建设完成。

4.8.2.2 变电站内一般设生产综合楼和生产辅助楼，也可以两者合并。

4.8.2.3 变电站生产综合楼建筑物及主要承重构件的耐火等级应在二级以上，建筑物结构应根据当地条件选择砖混结构或框架结构。建筑物布置应考虑给排水及污水处理要求。 4.9 环境保护和水土保持

4.9.1 一般规定

4.9.1.1风电场（含变电站）的场址选择，应符合国家环境保护、水土保持和生态环境保护的有关法律法规的要求。风电场的环境影响评价、环境保护工程设计必须贯彻《环境影响评价法》等国家颁布的有关环境保护的法令、条例、标准和规定。

4.9.1.2 在项目预可研阶段应进行环境影响简要分析；在可行性研究阶段应根据经审批的环境影响报告书（表）的要求，在工程的可行性研究报告中落实有关环境保护的措施；在施工图设计阶段应提出防治污染的工程措施图纸和设计文件。可行性研究设计中经审定的环境保护措施，如需变更，必须征得原主审部门的同意。

20

4.9.1.3风电场设计中应对废水、噪声、电磁辐射等污染因子采取必要的防治措施，减少其对周围环境的影响，变电站站区及周边地区应进行适当绿化，恢复和改善变电站周围地区的生命环境。

4.9.2 电磁辐射污染防治

4.9.2.1 风电场选址时注意避开微波传输的路径。

4.9.2.2变电站及进出线的电磁辐射对环境影响应符合GB8702、GB9175和GB15707等的规定，以及现行的HJ/T24要求。

4.9.2.3在变电站的设计中应选用电磁辐射水平低的设备。设备及配件的加工应精良，外形和尺寸合理，避免出现高电位梯度点。

4.9.2.4变电站进出线方向应选择避开居民密集区，主变压器及高压配电装置宜布置在远离居民侧。变电站附近高压危险区域设置相应警告。

4.9.3 噪声预防

4.9.3.1衡量风力发电机组的噪声水平有两个指标：一个是声源的声强水平，另一个是接受声音处的声压水平。声强水平描述声源的强度，声压水平则描述噪声传送到任何一点的情况。现代大型风力发电机组制造商提供的典型声强水平值的范围在95dB(A)到105dB(A)。声强水平随风速变化，所以与风力发电机组的运行状态有关。大风吹过灌木和树林时产生的噪声会掩盖了风力发电机组的噪声，对于噪声评估来说低风速是关键，厂家通常提供的是8m/s风速时的声强水平。距离风电场350m处声压水平的典型值是35-45dB(A)。

4.9.3.2风电场噪声首先应从声源上进行控制，要求设备制造

21

部门提供符合国家规定噪声标准的设备。对于声源上无法根治的生产噪声应采取有效的噪声控制措施。

4.9.3.3应在变电站的总平面布置中对建筑物和绿化的隔声、消声、吸声等作用进行优化，以降低变电站的噪声影响。

4.9.4 废水处理

4.9.4.1变电站的废水、污水应按种类分类收集、输送和处理。对外排放的水质必须符合排放标准，并根据受纳水体水域功能划分，执行相应的环境质量标准。不符合排放标准的废水不得排入自然水体或任意处置。

4.9.4.2变电站的生活污水，应处理达标后复用或排放。位于城市的变电站，生活污水应优先考虑排入城市污水系统，其水质应符合相关规范的要求。

4.9.4.3变电站内应设置事故油坑和总事故储油池以接受变电站突发事故时，变压器的漏油和可能产生的油污水。油污水应经油水分离装置处理达标后排放。

4.9.5 水土保持

4.9.5.1风电场的选址、设计和建设等各阶段应考虑水土保持问题。对可能产生水土流失的，必须考虑防止人为水土流失的措施。特别对于新建的位于山区、丘陵区和风沙区的风电场项目，必须在项目可行性研究阶段编制水土保持方案，专项审批严格控制水保费用，其主要结论纳入工程环境影响报告书有关水土保持的章节中。

4.9.5.2 风电场的水土保持方案编制必须符合有关规定。 4.9.6 生态环境的保护

22

风力发电机组尽量减少影光的影响，距离居民区的距离尽量远，特别是学校等。变电站的选所和建设应符合国家《全国生态环境保护纲要》的有关要求。根据绿化规划应因地制宜在变电站所区内外种植树木和草皮，变电站绿化率不宜低于15%。 4.10 消 防

4.10.1 风电场消防设计主要是变电站消防。风力发电机组的消防应由风电机厂商解决。

4.10.2 消防设计应贯彻“预防为主，消防结合”的方针，防治和减少火灾危害，保障人身和财产安全。风电场消防主要是变电站消防。

4.10.3 变电站消防水系统的设计应符合消防规范规定。变电站所区内同一时间可能发生的火灾次数按一次考虑，消防给水设计应符合有关规定。

4.10.4 单台容量在125MVA及以上的可燃油浸变压器应设置水喷雾或其他灭火装置。

4.10.5 各建、构筑物应配备适当数量的移动式灭火器，用于电气装置及建筑物的灭火。灭火器应选择灭火效能高、使用方便、能长期存放不失效，喷射距离远的品种。

4.10.6 变电站火灾探测及报警装置的设置应相关规定设计。 4.10.7 主变压器之间或各高压电抗器之间的防火间距应符合相关规定，否则应设防火墙，墙应高出油枕顶，增长宜不小于储油坑两侧各1m。

23

4.10.8 主变压器及高压电抗器应设储油坑及总事故油池，储油坑的有效容积不应小于单台设备油量的20％，总事故油池的有效容积不应小于最大单台设备油量的60％。储油坑的长宽尺寸宜较设备外廊尺寸每边大1m。总事故油池应有油水分离的功能，其排出口应引至安全处所。主变压器的油释放装置或防爆管，其出口宜引至储油坑的排油口处。

4.10.9 电缆从室外进入室内的入口处、电缆竖井的出入口处、主控制室与电缆层之间以及其他类似情况，设计中应考虑防止电缆火灾蔓延的阻燃及分隔措施。

4.10.10 变压器室、电容器室、蓄电池室、油处理室、电缆夹层、配电装置室的门应向疏散方向开启，配电装置室的中间门应采用双向开启门。

4.10.11 耐火等级为一级或二级的建筑物，当分开布置时，各建筑物之间的防火间距不应小于10m。如相邻两建筑物的面对面的外墙的较高一面为防火墙时，其防火净距可不受限制，但两座建筑物门窗之间的净距不小于5m。

4.10.12 配电装置室、电容器室、蓄电池室、电缆层及其他有充油电气设备的房间，当门外为公共走道或其他建筑物的房间时，应采用非燃烧体或难燃烧体的实体门。

4.10.13主控室及屋内配电装置建筑，其安全出口不应少于两个。楼层的第二出口可设在通向有固定楼梯的室外平台处。

24

4.11 可研概算

4.11.1 项目划分及编制原则

可行性研究报告设计概算项目划分及编制原则按风电场工程技术标准（FD001－2007）《风电场工程可行性研究报告设计概算编制办法及计算标准》执行。

4.11.2 定额的选用

可行性研究阶段采用风电场工程技术标准（FD004－2007）《风电场工程概算定额》，不足部分参考中国电力企业联合会发布的《电力建设工程概算定额》（2006年版）。

4.11.3 “主要技术经济指标表”按下表形式计列

表4.11-1 主要技术经济指标表

风电场名称 建设地点 设计单位 建设单位 装机规模 单机容量 年发电量 年利用小时数 工程静态投资 工程总投资 单位千瓦投资 单位电量投资 建设期利息 送出工程 投资 风电机组 单位造价 塔筒(架) 单位造价 MW kW h 万元 万元 元/kW 万元 万元 元/kW 元/t 建设用地 面积 计划施工时间 主 要 工 程 量 风电机组基础单价 变电所单位造价 土石方开挖 土石方回填 混凝土 钢筋 塔筒（架） 风电场进场道路 风电机场内 施工、检修道路 风电机场内 集电线路 变电站房屋建筑 永久用地 临时用（租）地 第1台机组 发电工期 总工期 元/座 元/kW 万 m 万 m 万 m t t km km km m m m 月 月 人 332333 亿 kWh 元/kWh 生产单位定员 4.11.4 设备价格

25

4.11.4.1 风电机组、塔筒、机组变压器、主变压器参考近期同类工程合同价计列，其余设备可参考近期同类工程合同价计列也可以询价。

4.11.4.2 在“监控系统”中增加“风电场生产实施监控系统”设备购置费，新建50MW及以下项目，按不高于60万元计列，扩建50MW及以下项目扩容费，按不高于40万元计列。

4.11.4.3 新建风电场在“其他设备及安装工程”中增加“卫星电视接收系统”设备购置费，费用按不高于60万元计列。

4.11.4.4 生产车辆购置费按下表规定计算。

表4.11-2 生产车辆购置费用表

装机容量 序号 （万kW） 1 2 3 P＜10 10≤P＜20 P≥20 区间内单位容量费用额度 （元/kW） 18 12 8 费用额度 计算公式 （万元） 18×P 180＋（P-10）×12 300＋（P-20）×8 容量上限对应的概算额 （万元） 180 300 备注 说明： ① 同一省区，由同一机构管理的项目，不论场址位置及建设时间，均合并计算。 ② 对于太阳能、分布式能源、生物质发电项目等，原则上按投资概算额度参照同等水平的风电项目确定费用额度。

4.11.4.5“主要设备价格一览表”按下表形式计列

表4.11-3 主要设备价格一览表

序号 1 2 3 4

设备名称及规格型号 风电机组 塔筒 主变压器 机组变压器（箱变或油变） 26

单位 万元/台 万元/套 万元/台 万元/台 编制期价格

4.11.5 人工工资

按照（FD001－2007）中的规定执行。 4.11.6 材料、机械费及调整

4.11.6.1建筑工程材料预算价格按（FD001－2007）的规定进行计算。

4.11.6.2 安装工程装置性材料预算价格执行《电力工程装置性材料预算价格》（2008年版）以及配套的调整文件。

4.11.6.3 机械台班价格执行（FD004－2007）《风电场工程施工机械台时费定额》，不足部分参考《电力建设工程施工机械台班费用定额》（2006年版）及配套的调整文件。

可研投资概算中应附有主要材料价格一览表。

表4.11-4 主要材料价格一览表

序号 1 2 3 4 5 6 7

名称 钢筋 水泥 碎石 中粗砂 柴油 施工用电 施工用水 单位 元/吨 元/吨 元/立方米 元/立方米 元/千克 元/千瓦时 元/立方米 编制期价格 4.11.7 后方办公基地（分摊）按下表计算。

表4.11-5 风电场办公场所（含单身宿舍）的建设或购置费用额度控制标准

装机容量 序号 （万kW）

区间内单位容量费用额度 （元/kW） 27

费用额度 计算公式 （万元） 容量上限对应的概算额 （万元） 备注

(10) 场区内道路、场区集电线路、中央控制通信网络、其他防护功能设施之间的布置应满足其相关规程、规范的电磁兼容水平和安全防护的要求。 5.3 风电机的微观选址

5.3.1微观选址必须采用专业计算机软件进行模拟分析。根据已确定的风力发电机组的机型以及风电机厂家提供的功率曲线和推力系数，利用专业的风资源计算软件如WAsP、Windsim、WT等进行模拟，并结合实际踏勘进行微观选址。

5.3.2微观选址后应提供每台风力发电机组的地理坐标、高程以及每台机组的发电量等参数。

5.3.3微观选址一般由设计单位实施，风电机供货商复核确认。 5.3.4 微观选址工作的主要原则

(1) 区域以平坦地形为主的风场（如草原、沙漠地区），主要考虑地面粗糙度的影响；

(2) 以复杂地形为主的风电场（如山区、沿海地区），除了地面粗糙度外还要考虑地形特征影响；

(3) 风电机宜布置在盛行风向的山坡及山脊上。避免将风电机布置在迎着盛行风向的悬崖边缘；

(4) 在盛行风向的背风面山坡布置风电机需充分考虑地形对风速影响的水平距离；

(5) 与盛行风向平行的谷地产生狭管效应，宜充分布置风电机；与盛行风向垂直的谷地不宜布置风电机；

38

(6)沿海防风林地内布置风电机沿盛行风向不宜超过3行。 5.3.5 机组排布 5.3.5.1 资料准备：

(1) 风电场内拟用风力发电机组轮毂高度代表年风速风向数据及空气密度；

(2) 风电场场区内的地形图（电子版）图形精度一般不小于1：2000，变电站范围内地形图精度一般不小于1：500；

(3) 拟选机组在拟选风电场当地情况下的功率曲线及推力系数；

(4) 计算软件，Windpro、Windfarm、WAsP等。 5.3.5.2 排布风力发电机组的原则

(1) 风力发电机组垂直于主导风能方向排列； (2) 充分利用风电场的土地；

(3) 尽量减小风力发电机组之间的相互影响、满足风力发电机组之间行、列距的要求,在主导风向上机组间隔应达到5～9倍风轮直径，在垂直于主导风向上要求机组间隔应达到3～5倍风轮直径；

(4) 综合考虑风电场地形、地表粗糙度、障碍物等，将其影响降到最低；

(5) 通过综合分析不同微观选址下的发电量与集电线路及场内道路的长度之间的经济合理性，优化设计，减少集电线路及场内道路的长度。

39

5.4 风电机组基础设计

5.4.1 风电机组地基基础设计按行业标准《风电机组地基基础设计规定》（试行）（FD003）及相关规程、规范的规定进行设计。

5.4．2 风电机组地基基础设计采用极限状态设计方法，荷载及有关分项系数的取值应符合相关规定，以保证在规定的外部条件、设计工况和荷载条件下，风电机组地基基础满足50年设计使用年限要求。

5.4.3 风电机组地基基础分为三个设计级别，具体见下表：

表5.4-1 地基基础设计规范

设计级别 1 单机容量、轮毂高度和地基类型 单机容量大于1.5MW 轮毂高度大于80m 复杂地质条件或软土地基 2 介于1级、3级之间的地基基础 3 单机容量小鱼0.75MW 轮毂高度小于60m 地质条件简单的岩土地基 备注：1、地基基础设计级别按表中指标划分分属不同级别时，按最高级别确定； 2、对1级地基基础，地基条件较好时，经论证基础设计级别可降低一级。 5.4.4风电机基础中心承受叶片、电机及塔筒等垂直荷载、水平荷载和倾覆弯矩。风电机基础大都为大偏心受压基础。当风电机容量较大或地基软弱基础底面积较大时宜采用圆形或正八边形；风电机容量较小或地基较坚硬、基础底面积较小时宜采用正方形。当主导风频较高时宜采用矩形基础，将强轴与主风向平行布置。

5.4.5 风电机基础型式主要有扩展基础、桩基础和岩石锚杆基础三种型式。具体基础型式的采用应根据建设场地地基条件和风电机组上部结构对基础的要求确定。其中，在土地基、碎石地基、砂

40

卵砾石地基上，宜优先选择扩展基础；对于承载力极低的软弱土层和高压缩性土层（包括沿海滩涂地基），宜比选地基置换处理及桩基方案；对于岩石基础，在地基为弱风化以下地段，应优先考虑锚杆基础；在基岩为强风化及以上地段，可比较锚杆基础结合地基固结灌浆及扩大基础方案。具体型式应根据技术经济比较结果确定。

5.4.6 扩展基础设计

1 扩展基础一般指由台柱和底板组成的钢筋混凝土独立基础，包括天然地基和复合地基两种地基条件。

2 扩展基础一般设计为大体积混凝土，应有足够的强度、刚度和耐久性。

3 扩展基础应满足地基承载力、变形和稳定性要求，基础稳定安全系数应满足相关规范要求。基础允许脱开面积应满足下表要求：

表5.4-2 各计算工矿基底允许脱开面积指标 计算工况 正常运行荷载工况、多遇地震工矿 极端荷载工矿 基底脱开面积AT/基底面积A（100%） 不允许脱开 25% 5.4.7 岩石锚杆基础设计

1 岩石锚杆基础的稳定性应根据工程地质和水文地质条件进行抗滑、抗倾覆、抗浮稳定计算。

2 岩石锚杆基础抗倾覆稳定计算中，基础所承受的倾覆力矩由锚杆和基础本身自重（含上部竖向荷载）共同承担。抗滑、抗浮稳定计算中，基础抗滑、抗浮力不足部分由锚杆承担。

5.4.8 桩基础设计

41

1 桩基应根据使用功能和受力特征分别进行桩基的竖向承载力计算和水平承载力计算。

2 须对桩身和承台结构承载力进行计算。

3 当桩端以下存在软弱下卧层时，应进行软弱下卧层承载力验算；

4 对于抗浮、抗拔桩基，应进行基桩和群桩的抗拔承载力计算； 5 抗震设防区须进行抗震设防验算； 6 验算桩基整体水平位移。

7 当桩周土层产生的沉降超过基桩的的沉降时，计算基桩承载力须计入桩侧负摩阻力的影响。

8 须进行基桩和承台正截面的抗裂验算，控制裂缝宽度。 9 桩基结构的耐久性应根据设计使用年限、现行国家标准的环境类别规定和水、土对混凝土腐蚀性的评价进行设计。

10 相关桩基结构混凝土耐久性要求和桩身裂缝控制等级及裂缝限值等应满足《混凝土结构设计规范》（GB50010）、《工业建筑防腐蚀设计规范》（GB50046）等要求；四、五类环境桩基结构耐久性可按国家现行标准《港口工程混凝土结构设计规范》（JTJ267）执行。

11 采用桩基础时，其计算和验算应符合《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）等规定。

5.4.9无论采取哪种基础型式，基础设计均应考虑地下水、环境水、基础周围土壤对其腐蚀影响，采取必要的防腐蚀措施。

5.4.10 基础和桩身混凝土应具有较高的耐久性、抗裂性及施

42

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/g8nd.html