引言
在风力发电行业的快速发展下，我国风能资源十分丰富，但是风电机组的安装与调试存在较多困难。因此，本文结合实际工作经验，从风电场场址选择、基础类型与施工方案选择、设备选型与配置等方面入手，就如何在低风速地区进行风电机组安装进行研究，并提出了一些关键技术与注意事项，以期为风电机组在低风速地区的安装与调试提供参考。
一、风速分布及气象条件
由于风能资源分布不均，因此在进行风力发电时，必须要选择合适的场址。风电场场址是风电机组安装的第一步，也是最为关键的一步。在进行场址选择时，需要考虑以下几个因素：区域气候条件。根据《可再生能源开发利用工程》的相关规定，该区域的年平均气温大于等于10℃，且平均年降水量大于等于500 mm，同时年蒸发量小于等于1500 mm。此外，还要考虑区域内是否有严重灾害性天气出现。交通运输条件[1]。
二、对风电机组性能的影响
首先，风速分布不均匀，会使风电场的风场特性发生变化，进而影响风电机组的输出特性，如最大功率点跟踪（MPPT）变得困难、风能利用率降低、风力机的叶尖速比增大（会使叶轮尺寸加大）等；其次，风力机选型不当，会造成风电场出力波动和发电量损失；再次，低风速地区风电机组基础施工困难，容易造成风机基础不均匀沉降或开裂变形，进而影响风机的运行效率；最后，低风速地区风电机组运维管理难度较大，如风电场运维管理不规范、运维人员水平低下等都会给风电场的安全稳定运行带来不利影响。因此，在低风速地区进行风电机组安装之前需要进行详细的场地准备工作[2]。
三、风电机组安装场地准备要点
3.1场地选择的原则与流程
（1）根据风电场所在区域的环境状况，结合当地风力资源和风力发电的技术经济指标，对风电场的选址方案进行优化。（2）选择可施工区域，与风电场业主或其代表签订场地租赁协议。（3）进场后，在满足建设条件的前提下，进行初步地质勘察，以确定场址及周边区域的地形地貌、地质构造、地下水和地表水情况；根据勘察结果编制场址勘测设计方案和施工组织设计方案。（4）施工组织设计方案经业主批准后方可实施。在施工组织设计中，应详细说明场址及周边区域的地质情况、工程建设条件、施工准备情况和主要施工方法等内容。
3.2地质勘查与基础建设要求
场地选址完毕后，需对场地进行初步地质勘查，以确定场址及周边区域的地形地貌、地质构造、地下水和地表水情况，并根据勘察结果编制场址勘测设计方案和施工组织设计方案。在进行基础建设时，需根据施工组织设计方案明确施工顺序、施工方法、基础类型与施工质量控制要点等内容，并对基坑开挖和回填的方式、高度和厚度以及施工缝位置进行明确规定。在基础建设过程中，需要注意以下几点：（1）基坑开挖深度应满足相关规范要求。（2）选择合适的施工方法。（3）根据工程实际情况合理设置基础浇筑顺序和浇筑高度。（4）及时组织检查验收，发现问题及时处理[3]。
3.3场地平整与道路施工
风电机组基础施工后，需要对场地进行平整，并铺设道路，以方便后续的运输与吊装工作。在道路施工时应注意：（1）要保证场地平整质量，对于地质情况复杂的地方应注意边坡防护和安全措施。（2）道路施工时尽量减少对交通的影响，避免对临近道路交通的干扰，尤其是在低风速地区。（3）要保证道路平整后的平整度符合要求，同时要注意防止边坡坍塌和路基塌陷。（4）在基础施工时应在基础周边设置临时排水沟，防止雨水、雪水流入基础坑内，影响基础质量。（5）在施工过程中应对已有道路进行保护，避免路基开挖后因路面硬化等原因造成后期道路改造难。
3.4环境保护及生态影响评估
风电场建设的环境影响主要包括大气环境和噪声环境两方面。大气环境方面，主要涉及风机运行噪声、风轮叶片振动、集电线路电磁辐射、施工扬尘等。噪声影响方面，主要涉及风机运行噪音和风机吊装时产生的机械振动，以及风轮叶片振动对附近居民生活的影响。在选址时，要提前与当地生态环保部门进行沟通，了解风机安装过程中可能造成的噪音和振动影响，避免因对周围居民的影响产生纠纷。
3.5安全管理与施工准备
对于风机吊装作业，在现场要建立完善的安全管理制度，规范作业流程，加强对作业人员的安全教育和技术交底。施工前组织开展安全生产教育培训，根据实际情况制定专项施工方案。在风机吊装作业前，要做好施工机械设备的检修、保养工作，并对现场安全隐患进行排查整治。现场安全管理人员要对风机吊装区域进行巡视检查，对存在的安全隐患进行整改落实。对于高空作业，要做好安全防护措施和安全带等工具的使用培训工作。对于风机安装的重点工序：吊装前检查平台基础、塔筒吊装连接等环节是否存在施工障碍；风机吊装前检查塔筒吊装、风机吊装及支撑系统安装等环节是否存在问题[4]。
四、低风速地区风电机组设备适配要点
4.1风电机组型号与技术参数选择
首先，在选型过程中，应结合机组运行情况、风场地质条件、基础条件等因素综合考虑。机型选择应考虑是否有可靠的电力系统连接，是否能够满足电网接入要求；机组技术参数应满足风场的并网要求。其次，低风速地区风电机组安装场地的地质条件较为复杂，包括岩石、粘土、软土、冻土等，在选择机组机型时，应充分考虑各机型在地质条件下的适应性，尽量避免选择地质条件复杂的机型。在选型过程中，应根据风电机组的选型要求合理配置机组台数。最后，选择合适的风电机组技术参数后，还应对风机基础进行检查和验收，确保基础满足设计要求。
4.2叶片设计与优化适配
低风速地区风电机组叶片的设计和优化适配，应综合考虑其与风场、风机厂家、电网公司的协调，以保证工程造价在合理范围内，不影响风机运行及项目收益。叶片优化设计应通过与风机厂家的技术交流和数据共享，解决风机叶片在低风速地区运行时出现的问题。优化设计应针对特定地区进行。低风速地区风电机组叶片优化设计，应考虑风场所在区域的地形地貌、环境条件和工程建设条件等因素，结合机组机型选择合理的叶片数量。优化设计后的叶片在满足抗风能力、重量、成本要求的前提下，应尽可能减少叶片数量，以减少风场建设成本。
4.3发电机与控制系统优化
发电机选型时，应根据低风速地区风力发电机的结构特点和发电效率要求，充分考虑发电机与控制系统的适配性，优化机组性能。在选择发电机时，应充分考虑低风速地区风力机的工作环境，如：气候条件、湿度、风速等对机组运行性能的影响。同时，应对机组进行优化设计，选择适合低风速地区的发电机类型和型号。此外，应对风力发电控制系统进行优化设计，包括：通过优化控制系统设计提高风力发电机的功率输出效率；通过优化控制系统设计提高风力发电机的可靠性和稳定性；通过优化控制系统设计降低风机故障率等。此外，应对风电机组与控制系统进行充分的数据共享，提高系统整体性能[5]。
4.4塔筒结构与高度适配
风电机组塔筒高度通常为85～150m，受现场施工条件影响，目前国内多采用50～120m的塔筒，在低风速地区可适当降低塔筒高度，并在塔筒之间设置合理的限位装置。例如：1 MW机型可安装高度为40～45m的塔筒，2 MW机型可安装高度为35～50m的塔筒；对于1.5 MW机型，一般采用45m以上的塔筒。同时应注意：1、国内风电机组塔筒高度普遍较低，塔筒之间的限位装置一般采用地桩或液压阻尼器；2、在国内低风速地区，由于受现场施工条件影响，大型吊装机械不能正常进场，在风机安装时需注意风轮与风轮之间的限位装置。
4.5辅助设备与智能化配置
低风速地区，尤其是低风速区域，对于风机的运行维护、安全监测和环境监测提出了更高的要求。比如：风机需要增加一些辅助设备，如应急照明、发电柴油发电机等。此外，在风场作业中，还需要采用智能运维手段，如在风机上安装视频监控设备和各类传感器，对风机进行远程控制、数据采集和分析；通过使用风电大数据平台对数据进行分析，实现远程运维和智能化运维。同时还可以结合实际情况，应用智能控制软件开发智能控制系统等。在这方面，可以通过建设“互联网+”智慧能源综合服务平台、综合能源信息管理系统、能源监测平台、智能服务终端等进行综合解决。
五、安装与运行阶段的关键技术及注意事项
5.1运输与吊装技术要点
运输与吊装是风电机组安装的重要环节，也是目前项目面临的最大挑战之一。从运输角度来看，低风速地区的运输成本较高，由于运输距离较长，而风场场址处通常已有足够的施工道路，所以对于风电机组的运输需要考虑经济性。从吊装角度来看，低风速地区吊装风险大，施工人员多，施工现场嘈杂，若发生吊装事故将造成重大损失。因此，在运输和吊装过程中应重点关注以下方面：交通路况、场地等条件应满足风电机组运输需求；对现场施工道路进行分析、评估，尤其是对大型车辆通过区域进行必要的加固；对于一些特殊部位及构件，在运输和吊装过程中应采取特殊措施。
5.2机组并网与调试流程
设备运输到位后，按照机组安装顺序，先进行塔筒安装、电缆敷设、机舱及齿轮箱安装，完成后进行基础施工、吊装塔筒至机舱位置。塔筒吊装完成后，按照机组并网顺序，依次进行风机和齿轮箱的吊装与连接。在各专业完成设备调试后，按照并网验收条件进行设备移交。机组验收合格后，按照并网验收条件，依次进行发电机、变压器、配电柜的验收。发电机组和配电柜通过测试并签署设备移交确认书后，按照并网验收条件进行并网调试。项目机组全部完成并网调试后，形成完整的风电场工程竣工报告。
5.3运行维护策略及远程监控
风电场运行维护工作对于风机健康安全至关重要，对风电场的正常运行及设备的安全稳定具有重要意义。在低风速地区，风机运行维护工作难度加大，同时由于风资源变化较大，机组停机时间会更长。因此，在风机安装调试阶段需要重点关注风机的运维工作。对于机组在低风速地区的运维工作，除了需要按照《风电机组远程监控与运维技术规范》要求开展设备运行状态监测、故障诊断、检修维护等工作外，还需考虑运维团队的组建及培训。目前已经有部分地区开始应用风电场远程监控系统（如：中国能建智慧能源云平台、新疆金风科技股份有限公司的风电大数据云平台）对风电场进行远程监控。
5.4低风速下发电效率提升措施
针对低风速地区风电场，目前已有部分技术及方案可有效提高机组发电效率。如采用偏航自动补偿技术、变桨距系统优化、风轮偏航角度优化等，通过对机组运行进行有效监控，及时发现机组故障并进行及时处理，降低风机在低风速地区的故障率。同时，在风机监控方面，需要在具备远程监控条件下，实现对风机的远程控制及维护。若无远程监控条件时，可通过对风机实时数据分析和处理，实现风机在低风速地区的准确定位，并通过有效控制方式，将风速变化幅度控制在可接受范围内。此外，通过对风机进行合理优化设计，也能提升机组在低风速地区的发电效率。
结语
低风速地区风电机组安装过程中，除对场地条件和设备适配性方面有一定要求外，还需注意以下几点：一是需进行合理的机组选型，根据地形地势、地理环境等情况，选择合适的机组机型，提升机组运行效率；二是在选址方面，需充分考虑地势地貌对机组安装、施工的影响，尽量选择在地势平坦、道路通畅、交通便利的区域进行安装；三是在设备适配方面，需根据实际情况选择合适的风机设备和线缆设备；四是在机组安装时，还需做好基础及塔筒基础处理工作。此外，为保证施工进度及质量，还需对安装人员进行合理调配，以保证施工现场有序可控。
参考文献
[1]赵辉.深远海风电机组安装技术优化[J].船舶工程,2025,47(S1):185-190.
[2]白伟.深远海海上风电场风电机组基础及风电机组安装施工技术研究[J].风能,2025,(05):92-97.
[3]何万虎,王锐.海上大容量风电机组安装施工技术总结[J].风能,2025,(05):104-107.
[4]王艳.基于成果与工作过程双导向的专业核心课程模块化教学内容重构——以“风电机组安装与调试”课程为例[J].科技风,2025,(15):77-79.
[5]郭佯.大容量海上风电机组单叶片快速吊装技术研究[J].中国新技术新产品,2025,(05):103-105.
