一种高空风电场及其平面布置方法技术

本发明专利技术涉及高空风电技术领域，特别涉及一种高空风电场及其平面布置方法

【技术实现步骤摘要】
一种高空风电场及其平面布置方法


[0001]本专利技术涉及高空风电
，特别涉及一种高空风电场及其平面布置方法
。

技术介绍

[0002]风能作为一种广泛存在的可再生能源，其开发与利用是推进能源清洁转型的关键之一
。
相较于低空风能，高空风能资源具有风速高
、
风向稳定，间歇性小，风能密度大
、
对电网友好等特点，高空风能具备更加优质的开发潜力和价值
。
[0003]相关技术中，高空风能资源的利用主要依托于高空风电场
。
高空风电场包括伞组合
、
地面设施以及连接伞组合和地面设施的缆绳
。
各个地面设施之间的距离需要满足安全生产的需求
。
但是，目前缺乏一种确定高空风电场各地面设施之间安全生产距离的平面布置方法
。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例提供了一种高空风电场及其平面布置方法，能够提供一种确定高空风电场各地面设施之间安全生产距离的平面布置方法
。
[0005]第一方面，本专利技术实施例提供了一种高空风电场的平面布置方法，所述高空风电场包括主厂房
、
升空桩
、
辅助卷扬机和充气桩，所述主厂房包括出绳端，所述出绳端用于延伸出缆绳连接所述升空桩，所述升空桩通过缆绳依次连接所述辅助卷扬机和所述充气桩，所述充气桩连接有氦气球，所述升空桩和所述辅助卷扬机之间的缆绳串联有至少一个做功伞和至少一个平衡伞，所述做功伞
、
所述平衡伞和所述氦气球组成伞组；
[0006]所述平面布置方法包括：
[0007]根据所述做功伞张开状态下的半径
、
所述平衡伞张开状态下的半径
、
连接长度确定第一安全距离
、
第二安全距离和第三安全距离；其中，所述连接长度根据所述氦气球
、
所述平衡伞和所述做功伞的伞绳长度确定；
[0008]根据所述第一安全距离确定所述高空风电场在预设场址中的位置；
[0009]根据所述第二安全距离和所述第三安全距离确定所述升空桩
、
所述辅助卷扬机和所述充气桩之间的位置；
[0010]根据收放所述伞组时的最小倾角
、
所述做功伞张开状态下的半径
、
所述平衡伞张开状态下的半径和所述预设场址外的建筑物的高度确定避让边界；其中，所述避让边界为所述建筑物距离所述升空桩和所述辅助卷扬机的最小距离
。
[0011]在一种可能的设计中，所述第一安全距离的计算公式如下：
[0012]D0＝
2aR
a
+2bR
b
+L
p
[0013]其中，
R
a
为所述做功伞张开状态下的半径，
R
b
为所述平衡伞张开状态下的半径，
L
p
为所述连接长度，
a
为所述做功伞的个数，
b
为所述平衡伞的个数；
[0014]所述根据所述第一安全距离确定所述高空风电场在预设场址中的位置，包括：
[0015]根据所述第一安全距离在预选场址中确定所述高空风电场的位置，使待保护设施
和所述高空风电场之间的距离不小于所述第一安全距离；其中，所述待保护设施包括所述预选场址主导风向上的公共基础设施或固定资产
。
[0016]在一种可能的设计中，所述安全距离还包括第二安全距离和第三安全距离；
[0017]所述第二安全距离的计算公式如下：
[0018]D1＝
R
a
+m
[0019]所述第三安全距离的计算公式如下：
[0020]D2＝
R
a
+R
b
+L
p
+m
[0021]其中，
m
为裕度；
[0022]所述根据所述第二安全距离和所述第三安全距离确定所述升空桩
、
所述辅助卷扬机和所述充气桩之间的位置，包括：
[0023]根据所述第二安全距离和所述第三安全距离设置所述升空桩
、
所述辅助卷扬机和所述充气桩的位置，使所述升空桩
、
所述辅助卷扬机和所述充气桩任意两者之间沿主导风向上的距离不小于所述第二安全距离，使所述升空桩
、
所述辅助卷扬机和所述充气桩任意两者之间的直线距离不小于所述第三安全距离
。
[0024]在一种可能的设计中，所述避让边界的计算公式如下：
[0025]L0＝
D1/sin
θ
[0026]D3＝
L0+H/tan
θ
[0027]其中，
θ
为所述最小倾角，
H
为所述建筑物的高度
。
[0028]在一种可能的设计中，所述
L
p
为
2Ra。
[0029]在一种可能的设计中，所述
m
为
0.5Ra。
[0030]在一种可能的设计中，所述
θ
为
30
°
。
[0031]在一种可能的设计中，所述平面布置方法还包括：
[0032]根据所述预设场址的长短轴确定所述主厂房的位置，使所述主厂房靠近所述预设场址长轴的一端，且所述主厂房未设置所述出绳端的一侧朝向所述预设场址长轴的另一端
。
[0033]在一种可能的设计中，所述高空风电场包括多个与所述主厂房连接的所述升空桩，每个所述升空桩均依次连接有所述辅助卷扬机和所述充气桩；
[0034]所述平面布置方法还包括：
[0035]确定一条与主导风向平行的坐标轴；
[0036]多个所述升空桩错位设置在所述坐标轴两侧
。
[0037]第二方面，本专利技术实施例还提供了一种高空风电场，根据上述实施例中任一项平面布置方法建设得到
。
[0038]本专利技术与现有技术相比至少具有如下有益效果：
[0039]在本实施例中，首先根据做功伞张开状态下的半径
、
平衡伞张开状态下的半径
、
连接长度确定第一安全距离
、
第二安全距离和第三安全距离
。
根据第一安全距离确定高空风电场在预设场址中的位置，如此设置，能够防止预设场址周边的建筑等设施影响伞组放飞，或者是防止伞组放飞过程中破坏周边设置
。
根据第二安全距离和第三按照距离确定升空桩
、
辅助卷扬机和充气桩之间的位置，使伞组升空的过程中，不会被与升空桩
、
辅助卷扬机和充气桩连接的缆绳干扰
。
[0040]在本实施例中，放飞伞组或回收伞组时，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种高空风电场的平面布置方法，其特征在于，所述高空风电场包括主厂房
(1)、
升空桩
(3)、
辅助卷扬机
(4)
和充气桩
(5)
，所述主厂房
(1)
包括出绳端
(2)
，所述出绳端
(2)
用于延伸出缆绳连接所述升空桩
(3)
，所述升空桩
(3)
通过缆绳依次连接所述辅助卷扬机
(4)
和所述充气桩
(5)
，所述充气桩
(5)
连接有氦气球
(8)
，所述升空桩
(3)
和所述辅助卷扬机
(4)
之间的缆绳串联有至少一个做功伞
(6)
和至少一个平衡伞
(7)
，所述做功伞
(6)、
所述平衡伞
(7)
和所述氦气球
(8)
组成伞组；所述平面布置方法包括：根据所述做功伞
(6)
张开状态下的半径
、
所述平衡伞
(7)
张开状态下的半径
、
连接长度确定第一安全距离
、
第二安全距离和第三安全距离；其中，所述连接长度根据所述氦气球
(8)、
所述平衡伞
(7)
和所述做功伞
(6)
的伞绳长度确定；根据所述第一安全距离确定所述高空风电场在预设场址中的位置；根据所述第二安全距离和所述第三安全距离确定所述升空桩
(3)、
所述辅助卷扬机
(4)
和所述充气桩
(5)
之间的位置；根据收放所述伞组时的最小倾角
、
所述做功伞
(6)
张开状态下的半径
、
所述平衡伞
(7)
张开状态下的半径和所述预设场址外的建筑物的高度确定避让边界；其中，所述避让边界为所述建筑物距离所述升空桩
(3)
和所述辅助卷扬机
(4)
的最小距离
。2.
根据权利要求1所述的平面布置方法，其特征在于，所述第一安全距离的计算公式如下：
D0＝
2aR
a
+2bR
b
+L
p
其中，
R
a
为所述做功伞
(6)
张开状态下的半径，
R
b
为所述平衡伞
(7)
张开状态下的半径，
L
p
为所述连接长度，
a
为所述做功伞
(6)
的个数，
b
为所述平衡伞
(7)
的个数；所述根据所述第一安全距离确定所述高空风电场在预设场址中的位置，包括：根据所述第一安全距离在预选场址中确定所述高空风电场的位置，使待保护设施和所述高空风电场之间的距离不小于所述第一安全距离；其中，所述待保...

【专利技术属性】
技术研发人员：任宗栋，张瑾，李晓宇，杨亚军，朱滨，李振宇，胡槐生，何亚东，张翔，张靖，徐凤，
申请(专利权)人：中国能源建设集团安徽省电力设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：