摘要：在我国重点开发新能源的背景下，高山风电场的建设也不断加速，但从其发展过程中看有着与平原风电不同的特点和困难。根据现状来看，高山风电场的运行常常会受到多方面因素的影响，例如风机的选型、安装位置以及运行环境，这些问题都会直接影响到高山风电场的稳定运行。根据不同情况采取对应的措施来确保高山风电场的正常运行，就显得更加重要。
关键词：高山风电场；运行特点；对策
一、风机的选型
风机选型需要考虑到许多方面，如风机的运输路线，一般高山风电场的风机都安装在偏僻的高山之上，而且运输地形也相对复杂，这就使得风机的运输过程具有一定风险[1]。同时，由于高山的地形环境问题，风机的安装数量也相对有限，在这种情况下就会选择一些结构简单的风机，降低风机在运行过程中受到其他因素的影响，以保证风机能够处于相对稳定的环境。
二、风机的安装选址
高山上安装风机过程中都需要考虑到线路、吊装、运输以及风能等各项要求，要详细了解高山的地形情况，并合理选择安装地址，高山风机的安装地址有如下要求：（1）由于对风能的要求，在选择安装地址过程中应尽量保证山脊垂直于主风向，并且要保证风机的运转不会受到山形变化的影响[2]。（2）在风机的选址过程中，应保证山尖地面具有一定的起伏凹凸，不能太过于平坦，而且也要确保山尖和坡底之间的坡度平滑，一般理想的坡度是1:3和1:4之间，坡度在1:4以上就要另选地址。（3）就风能条件来说，山脊是的有力安装位置，因为流动空气经过山脊的过程中会出现伯努利效应，在这种情况下就会使得气流加速和压缩，继而增加了风机所需要的风能。但是山脊间的气流速度和气流方向都存在较大的差异变化，一旦在风机的运行过程中产生急剧的风向变化，所产生的紊流就会极大影响着风机的运行效率，也会使得风机出现不同程度的振动现象，甚至会造成风机的振动过大而引发事故。因此，风机的安装选址过程中要避开紊流位置。
三、风机的环境影响
目前现状来看，我国许多风电场的风机出力都未能达到设计值，实际发电量与设计发电量存在较大差异，而主要因素就是环境对风机运行出力造成的不利影响，具体影响因素如下:（1）将主峰周围作为测风位置的主要地址，而这个位置的平均风速相比于风电场较大。（2）由于高山的地理位置特殊，一般风能密度都会受到空气湿度和海拔高速的影响，而风能密度又称之为风功率密度，也就是气流在单位时间范围中垂直经过系统横截面的风能，一旦风能密度受到环境影响就会使得风机得不到充分的风能资源，对此就必须要针对风能资源进行合理评价[3]。（3）空气密度也是直接影响到风机出力的重要因素，通常在风能密度的计算中都会选择标准大气压的空气密度作为重要依据，但由于不同高山的海拔高度都有所不同，其空气温度、空气气压以及空气密度都会产生一定变化，若在风能密度的计算中盲目采用常温气压下的空气密度就会出现较大差异性，因此就必须要充分考虑空气密度的变化。（4）山脉地理环境复杂，山上的雾气浓度较高，这种情况下的空气密度也比较低，继而就会降低风能密度，最终影响到风机的出力。（5）风机的运行对于环境有着较高的要求，但许多山脊等特殊位置的气流变化较大，最终产生紊流影响到风机的正常运转，极大降低风机叶片接受到的风能资源。
四、运行中的雾凇影响和对策
4.1运行中的雾凇影响
高山上的空气湿度较大，雨雾较多，在极寒天气很容易产生雾凇现象，而影响到风电场的正常运行。根据实际状况来看，一旦在极寒天气发生雾凇状况，就会冻住风机的各个部件，例如测风仪的风向标和风杯等，在雾凇情况严重的时候导致叶片无法转动，一旦被冻住就只能被迫停机[4]。同时，在雾凇的影响下还会使得输电线路被冻结，会使其应力加大，出现断线事故和倒杆事故，严重影响到风电场的运行安全、效益。
4.2雾凇影响的解决对策
要确保高山风电场的安全运行就必须采取有效措施解决雾凇问题。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆通常在风机的安装过程中，工作人员都会在风向标和风速仪的旋转部位安装加热线圈，但是实际效果较差，以致雾凇影响无法得到有效解决，为此工作人员可以在风向标和风速仪的上方位置加装外红线加热灯，从而起到热化雾凇的作用，以保证相关设备部件能够正常运转。同时要注意风机叶片的覆冰情况，叶片被冻住，即使加装远红外线加热灯，也无法保证风电场的正常运行[5]。同时，为有效降低电耗，工作人员应合理设置红外线加热灯的开关控制，一般可以设置将0℃作为开关点，0℃以下启动红外线加热灯，0℃以上则关闭红外线加热灯。此外，在风电场的运行过程中，工作人员也要定期检查风向标和风速仪的运转情况，并确保红外新加热灯处于理想位置，避免产生测速误差。
五、雷电影响和对策
5.1雷电影响
高山上的雷电现象比较常见，风机常常会受到雷击破坏，造成电源线的放电、风机叶片的破裂、控制元件的损坏以及相关部件损坏等情况。同时，高山地区的雷云与平原地区的雷云有着较大区别，一般平原地区的雷云底部都是负电，其产生的大地闪电有90%都属于负极电，而高山地区的雷云在风的作用下就会产生严重的偏斜，最终就使得雷云的正电无限接近于高山山顶，不仅使得高山风电场会频繁受到雷击影响，其雷击破坏力也是平原地区无法比较的，一旦雷电直接击中风机主体，将会使得风电机遭到严重破坏，严重影响着高山风电场的运行安全。
5.2雷电影响的解决对策
在高山风电场的运行过程中，一旦受到雷击破坏，不仅会导致风电场停止运行，也会急剧增加风电场的维护成本、运行成本和人工成本，这对于高山风电场的持续发展是极其不利的，为此就必须要针对雷击影响作出有效的解决措施。在实际操作中，工作人员可以在叶尖、测风仪、机仓内电气装置等布置避雷导体，将各导体一直连接到金属塔筒，从而使雷电通过金属塔筒引入到金属塔筒底部的接地网，最终构建出完整的接地系统。同时，还可以作出屏蔽均压等措施，从而降低雷电对风电机的干扰。
六、湿度过大的影响和对策
6.1湿度影响分析
高山风电显著的特点就是湿度大，全年70%时间内空气湿度在85%以上对设备的可靠性产生不可忽视的影响。因为潮湿风机可能会出现一些千奇百怪的现象和故障，比如电子原件损坏，风机自动故障停机复位后确正常等等，而且会大大缩短设备的寿命周期。
6.2解决对策
一方面，为了避免设备间进入潮气而影响设备的正常运行，设备间的门窗尽量避免经常打开，窗户应装双层玻璃，只有在大晴天的时候窗户方可打开通风，设备间因配备专用的工业除湿机保证设备间湿度符合设备运行要求。此外，设备间使用带逆止阀的排风扇，减少潮气进入设备间。另一方面，针对因潮湿、凝露导致柜内设备老化、绝缘强度降低、二次端子击穿、材料霉变以及钢结构件锈蚀等问题的预防具有显著的作用。在天晴的时候可以将箱门打开这样潮气会很快散发掉，但是期间必须做防触电措施或有专人在现场监护。确保风电场运行的可靠性及安全性。
七、结语
综上所述，风电场在运行过程中会受到多方面因素的影响，尤其是在高山地区之类的特殊环境下，风电场的运行条件更加苛刻，为此就必须要根据实际情况采取有效措施，尽可能保证高山风电场的正常运行，从而促进我国电力行业的稳定发展。
参考文献
[1]杜华.高湿度高山风电场调研及设计特点分析[J].红水河,2014,04:17-20.
[2]涂波,孙志忠,周孟,邓院昌.江西省高山风电场选址方法[J].电力建设,2014,04:91-95.
[3]杨民,王晓东,侯国强.高山风电场SVG设备的应用[J].红水河,2016,03:84-87.
[4]王琦.桂北某高山风电场集电线路覆冰设计[J].红水河,2012,06:12-15.
[5]李慕杰.九宫山风电场的技术创新与实践[J].水电与新能源,2013,03:69-71.
论文作者:徐涛
论文发表刊物:《电力设备》2017年第18期
论文发表时间:2017/11/6
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