風(fēng)力發(fā)電技術(shù)與工程

前言

第1章緒論

1.1風(fēng)能利用與風(fēng)力發(fā)電

1.1.1風(fēng)能利用史

1.1.2風(fēng)力發(fā)電的意義

1.2世界風(fēng)力發(fā)電發(fā)展概況

1.2.1世界風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展

1.2.2世界風(fēng)力發(fā)電的現(xiàn)狀

1.3中國風(fēng)力發(fā)電發(fā)展概況

1.3.1中國的風(fēng)能資源

1.3.2中國風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展

1.3.3中國發(fā)力發(fā)電的現(xiàn)狀

1.3.4中國風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展展望

1.4風(fēng)力發(fā)電技術(shù)發(fā)展趨勢

1.4.1風(fēng)力發(fā)電迅猛發(fā)展的驅(qū)動力

1.4.2風(fēng)力發(fā)電技術(shù)未來發(fā)展趨勢

第2章風(fēng)能資源

2.1風(fēng)能資源的形成

2.1.1大氣環(huán)流

2.1.2季風(fēng)環(huán)流

2.1.3局地環(huán)流

2.2測風(fēng)

…… 2100433B

本書全面系統(tǒng)地闡述了風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展現(xiàn)狀，風(fēng)及風(fēng)能資源，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組及蓄能裝置的基本結(jié)構(gòu)原理，風(fēng)電場電氣系統(tǒng)，風(fēng)電場的選址、機(jī)組布置、運(yùn)行維護(hù)和管理等內(nèi)容。

第一章 風(fēng)能簡介

1.1風(fēng)力機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及其發(fā)電原理

1.2風(fēng)能的開發(fā)歷史

1.3風(fēng)力機(jī)的分類

1.4風(fēng)力機(jī)的技術(shù)規(guī)格

1.5風(fēng)力機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)和認(rèn)證

1.6不間斷電能供應(yīng)的需求

1.7電力傳輸?shù)闹萍s因素

1.8美國的電力負(fù)荷

1.9美國總?cè)肇?fù)荷需求

1.10最大負(fù)荷

1.11商業(yè)負(fù)荷與工業(yè)負(fù)荷

1.12民用負(fù)荷

1.13電網(wǎng)系統(tǒng)

1.14偏遠(yuǎn)地區(qū)的獨(dú)立電源

1.15風(fēng)能的環(huán)境和生態(tài)評估

1.16綠色能源技術(shù)的必要性

1.17風(fēng)能發(fā)展趨勢

1.18風(fēng)能政策走向

1.19財政扶持和投資回收

1.20綠色能源投資回收期的計算

1.21風(fēng)能的稅賦考慮

1.22綠色技術(shù)崗位的技能需求

1.23風(fēng)能產(chǎn)業(yè)的工作崗位

第二章 風(fēng)能資源與風(fēng)力機(jī)選址

2.1風(fēng)能的基本物理特性

2.2風(fēng)的特性

2.3與風(fēng)電系統(tǒng)相關(guān)的地理因素

2.4風(fēng)速的變化

2.5風(fēng)速的季節(jié)變化和年度變化特性

2.6風(fēng)速的晝夜變化

2.7紊流

2.8陣風(fēng)風(fēng)速

2.9極端風(fēng)速

2.10風(fēng)速預(yù)測

2.11風(fēng)電場的尾流效應(yīng)

2.12復(fù)雜地形引起的紊流

2.13根據(jù)需求選定風(fēng)場裝機(jī)容量

2.14如何確定一個地區(qū)的可利用風(fēng)能

2.15影響風(fēng)電的地方性法規(guī)

2.16風(fēng)力機(jī)選址需求

2.17選定合適的風(fēng)力機(jī)安裝地點

第三章 垂直軸及水平軸風(fēng)力機(jī)的運(yùn)行

3.1風(fēng)力機(jī)葉片概述

3.2風(fēng)力機(jī)的類型

3.3垂直軸風(fēng)力機(jī)

3.4水平軸風(fēng)力機(jī)

3.5葉片的幾何設(shè)計

3.6葉片的數(shù)目

3.7葉片類型比較

3.8單葉片、雙葉片和三葉片風(fēng)力機(jī)的優(yōu)缺點

第四章 風(fēng)力機(jī)的性能

4.1恒速運(yùn)行

4.2風(fēng)力機(jī)葉片的轉(zhuǎn)動原理

4.3攻角和葉片節(jié)距角

4.4葉片節(jié)距控制

4.5變風(fēng)速情況下風(fēng)力機(jī)的運(yùn)行

4.6發(fā)電量的估測

4.7風(fēng)力機(jī)測試

4.8風(fēng)力機(jī)的紊流問題

4.9如何確定風(fēng)力機(jī)的最佳性能

第五章 水平軸風(fēng)力機(jī)的主要部件

5.1 水平軸風(fēng)力機(jī)概述

5.2機(jī)艙與機(jī)艙底座

5.3葉輪輪轂與葉片類型

5.4葉片的數(shù)量

5.5槳葉節(jié)距控制

5.6轉(zhuǎn)速及其控制

5.7葉片的獨(dú)立變槳控制

5.8基于負(fù)荷效率的葉片控制

5.9偏航機(jī)構(gòu)

5.10偏航驅(qū)動

5.11偏航控制

5.12偏航驅(qū)動剎車

5.13數(shù)據(jù)采集與通信

5.14風(fēng)速計與風(fēng)向標(biāo)

5.15風(fēng)力機(jī)的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)

5.16風(fēng)力機(jī)控制系統(tǒng)

5.17可編程邏輯控制器(PLC)的基本原理

5.18 PLC的輸入量與輸出量

5.19 PLC模擬控制

5.20基于PLC反饋控制的風(fēng)力機(jī)控制

5.21基于PLC的功率控制

5.22葉尖速的優(yōu)化

5.23基于PLC的葉片轉(zhuǎn)矩優(yōu)化

5.24 PLC程序存儲與永久性存儲器

5.25發(fā)電機(jī)勵磁控制

5.26液壓控制

5.27液壓系統(tǒng)在風(fēng)力機(jī)中的作用

5.28液壓泵

5.29方向控制裝置

5.30基于液壓電磁閥的電氣控制

5.31液壓缸與液壓馬達(dá)

5.32液壓比例控制閥

5.33風(fēng)力機(jī)的剎車

第六章 發(fā)電機(jī)

6.1 交流電與直流電概述

6.2“交流”的含義

6.3交流電的頻率

6.4磁場理論介紹

6.5直流發(fā)電機(jī)

6.6交流電動機(jī)

6.7交流發(fā)電機(jī)

6.8交流異步發(fā)電機(jī)

6.9同步發(fā)電機(jī)

6.10雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)

6.11永磁同步發(fā)電機(jī)

6.12使用交流發(fā)電機(jī)發(fā)出直流電

第七章 齒輪箱與直驅(qū)系統(tǒng)

7.1齒輪箱的作用

7.2齒輪傳動比的優(yōu)點

7.3齒輪類型

7.4斜齒行星齒輪

7.5軸承

7.6差速齒輪箱與直齒圓柱齒輪

7.7主齒輪箱

7.8驅(qū)動鏈

7.9直驅(qū)系統(tǒng)

第八章 電網(wǎng)與風(fēng)電并網(wǎng)

8.1 了解電網(wǎng)

8.2智能電網(wǎng)

8.3變壓器及輸配電基本設(shè)備

8.4并網(wǎng)導(dǎo)則的原則與規(guī)范

8.5國家電氣標(biāo)準(zhǔn)和電網(wǎng)其他要求

8.6建筑供電與居民供電

8.7輸配電中的開關(guān)與并網(wǎng)

8.8電力部門的電能計量

8.9電能質(zhì)量概述

8.10頻率與電壓控制

8.11電壓、有功及無功功率

8.12低電壓穿越

8.13閃變與電能質(zhì)量

8.14系統(tǒng)接地

8.15地下線路

8.16電力線路敷設(shè)

8.17架空線路

8.18風(fēng)電場變電站

8.19民用及商業(yè)單電源系統(tǒng)

第九章 塔架的類型、設(shè)計與安全

9.1 風(fēng)力機(jī)塔架的類型

9.2塔架的混凝土基礎(chǔ)與支撐

9.3塔架的攀爬

9.4塔架工作安全及攀爬安全

9.5風(fēng)力機(jī)防雷

9.6超速保護(hù)和塔架過負(fù)荷控制

9.7塔架周邊的鳥類安全

9.8塔架維護(hù)

第十章 風(fēng)力機(jī)設(shè)備與風(fēng)電場

10.1 項目開發(fā)

10.2風(fēng)電場選址評估

10.3 選址問題

10.4視覺及景觀評估

10.5小型民用風(fēng)力機(jī)

10.6自制風(fēng)力機(jī)

10.7商用風(fēng)力機(jī)

10.8風(fēng)電場

10.9美國海上風(fēng)電

10.10歐洲大型海上風(fēng)電場

第十一章 風(fēng)電機(jī)組的安裝、故障診斷與維修

11.1 風(fēng)力機(jī)的安裝步驟

11.2故障診斷概述

11.3故障診斷流程

11.4癥狀與問題之間的區(qū)別

11.5故障診斷表與故障診斷矩陣的使用

11.6風(fēng)力機(jī)轉(zhuǎn)換與傳動故障診斷

11.7機(jī)械及塔架故障診斷

11.8電氣故障診斷

11.9液壓故障診斷

11.10風(fēng)電系統(tǒng)的周期性維護(hù)

11.11風(fēng)力機(jī)大修

第十二章 風(fēng)力發(fā)電機(jī)的電氣與電子基礎(chǔ)知識

12.1 基本概念及簡單電路

12.2電壓、電流與電阻的測量

12.3基于歐姆定律的電壓、電流與電阻計算方法

12.4電路基礎(chǔ)

12.5串聯(lián)電路

12.6并聯(lián)電路

12.7串－并聯(lián)電路

12.8電容及容性電抗

12.9交流電路中的電阻與電感

12.10阻抗及感性電路的阻抗計算

12.11交流電路中的有功功率與視在功率

12.12功率因數(shù)計算

12.13基于電抗與電容的功率因數(shù)調(diào)節(jié)

12.14無功功率

12.15三相變壓器

12.16繼電器與接觸器的原理與特性

12.17電機(jī)啟動器的作用

12.18熔斷器

12.19逆變器與電路中的電子元器件

12.20二級管整流技術(shù)

12.21發(fā)光二極管

12.22PNP與NPN型晶體管

12.23可控硅整流器

12.24三端雙向可控硅

12.25實現(xiàn)直流－交流電能變換的逆變器

術(shù)語表

縮寫與簡寫

索引 2100433B

本書幾乎涵蓋了大、中、小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)運(yùn)行的各方面內(nèi)容。本書采用大量生動的資料和通俗易懂的文字表述方式，以風(fēng)力發(fā)電機(jī)為主線，對風(fēng)力發(fā)電的過程、原理、技術(shù)、設(shè)備等方面進(jìn)行了系統(tǒng)的介紹，內(nèi)容涉及許多與風(fēng)力發(fā)電有關(guān)的背景和知識。本文的主要內(nèi)容包括：風(fēng)能開發(fā)基本知識；風(fēng)能資源及風(fēng)力機(jī)選址；風(fēng)力機(jī)的分類、原理與結(jié)構(gòu)；發(fā)電機(jī)；齒輪箱與傳動鏈；電網(wǎng)與風(fēng)電并網(wǎng)；風(fēng)力機(jī)塔架及攀爬安全；風(fēng)力機(jī)與風(fēng)電場；風(fēng)力機(jī)的安裝與維護(hù)；風(fēng)力發(fā)電中的電氣與電子基礎(chǔ)。各章節(jié)均包括大量的照片、插圖以及數(shù)據(jù)表格，各章節(jié)內(nèi)容可根據(jù)具體需求和目的選用。本書的特點可總結(jié)為以下幾點：1.內(nèi)容系統(tǒng)、難度適中，系統(tǒng)地介紹了風(fēng)力機(jī)的原理、類型、結(jié)構(gòu)以及其他與風(fēng)電相關(guān)的內(nèi)容；2.表達(dá)淺白、語言通俗，尤其適合風(fēng)電場工作人員培訓(xùn)及風(fēng)電技術(shù)的教學(xué)和普及；3.資源詳盡、圖文并茂，方便讀者學(xué)習(xí)風(fēng)電基本知識的同事，擴(kuò)展視野，增長見識。本書為在風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域工作的工程人員、科研人員、在校學(xué)生提供一本有價值的參考書。本書尤其適用于需要對風(fēng)力發(fā)電進(jìn)行系統(tǒng)和全面了解的有關(guān)人員，同事適合用于教學(xué)、培訓(xùn)等領(lǐng)域。

本書分為兩篇。第1篇為風(fēng)力發(fā)電技術(shù)篇，內(nèi)容包括風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展與現(xiàn)狀，風(fēng)及風(fēng)能資源，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組及蓄能裝置的基本結(jié)構(gòu)原理，獨(dú)立運(yùn)行、互補(bǔ)運(yùn)行、并網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與運(yùn)行等內(nèi)容；第2篇為風(fēng)力發(fā)電場工程篇，內(nèi)容包括風(fēng)電場選址和風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的布置、風(fēng)電場設(shè)備的選型、風(fēng)電場的經(jīng)濟(jì)性及對環(huán)境的影響、風(fēng)電項目開發(fā)及風(fēng)電場工程建設(shè)、風(fēng)電場運(yùn)行維護(hù)管理等內(nèi)容。

本書全面、系統(tǒng)地闡述了風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展現(xiàn)狀，風(fēng)及風(fēng)能資源，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組及蓄能裝置的基本結(jié)構(gòu)原理，獨(dú)立運(yùn)行、互補(bǔ)運(yùn)行、并網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與運(yùn)行，風(fēng)電場的選址、機(jī)組布置、開發(fā)建設(shè)、運(yùn)行維護(hù)和管理等內(nèi)容。本書通俗簡練，系統(tǒng)翔實，圖文并茂，適合從事風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域的工程技術(shù)人員閱讀參考，也適合作為高等院校相關(guān)專業(yè)的教學(xué)參考用書。