風力發(fā)電技術與工程目錄

前言

第1章緒論

1.1風能利用與風力發(fā)電

1.1.1風能利用史

1.1.2風力發(fā)電的意義

1.2世界風力發(fā)電發(fā)展概況

1.2.1世界風力發(fā)電的發(fā)展

1.2.2世界風力發(fā)電的現(xiàn)狀

1.3中國風力發(fā)電發(fā)展概況

1.3.1中國的風能資源

1.3.2中國風力發(fā)電的發(fā)展

1.3.3中國發(fā)力發(fā)電的現(xiàn)狀

1.3.4中國風力發(fā)電的發(fā)展展望

1.4風力發(fā)電技術發(fā)展趨勢

1.4.1風力發(fā)電迅猛發(fā)展的驅動力

1.4.2風力發(fā)電技術未來發(fā)展趨勢

第2章風能資源

2.1風能資源的形成

2.1.1大氣環(huán)流

2.1.2季風環(huán)流

2.1.3局地環(huán)流

2.2測風

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本書全面系統(tǒng)地闡述了風力發(fā)電的發(fā)展現(xiàn)狀，風及風能資源，風力發(fā)電機組及蓄能裝置的基本結構原理，風電場電氣系統(tǒng)，風電場的選址、機組布置、運行維護和管理等內容。

第一章 風能簡介

1.1風力機的基本結構及其發(fā)電原理

1.2風能的開發(fā)歷史

1.3風力機的分類

1.4風力機的技術規(guī)格

1.5風力機的標準和認證

1.6不間斷電能供應的需求

1.7電力傳輸?shù)闹萍s因素

1.8美國的電力負荷

1.9美國總日負荷需求

1.10最大負荷

1.11商業(yè)負荷與工業(yè)負荷

1.12民用負荷

1.13電網(wǎng)系統(tǒng)

1.14偏遠地區(qū)的獨立電源

1.15風能的環(huán)境和生態(tài)評估

1.16綠色能源技術的必要性

1.17風能發(fā)展趨勢

1.18風能政策走向

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風能的稅賦考慮

1.22綠色技術崗位的技能需求

1.23風能產(chǎn)業(yè)的工作崗位

第二章 風能資源與風力機選址

2.1風能的基本物理特性

2.2風的特性

2.3與風電系統(tǒng)相關的地理因素

2.4風速的變化

2.5風速的季節(jié)變化和年度變化特性

2.6風速的晝夜變化

2.7紊流

2.8陣風風速

2.9極端風速

2.10風速預測

2.11風電場的尾流效應

2.12復雜地形引起的紊流

2.13根據(jù)需求選定風場裝機容量

2.14如何確定一個地區(qū)的可利用風能

2.15影響風電的地方性法規(guī)

2.16風力機選址需求

2.17選定合適的風力機安裝地點

第三章 垂直軸及水平軸風力機的運行

3.1風力機葉片概述

3.2風力機的類型

3.3垂直軸風力機

3.4水平軸風力機

3.5葉片的幾何設計

3.6葉片的數(shù)目

3.7葉片類型比較

3.8單葉片、雙葉片和三葉片風力機的優(yōu)缺點

第四章 風力機的性能

4.1恒速運行

4.2風力機葉片的轉動原理

4.3攻角和葉片節(jié)距角

4.4葉片節(jié)距控制

4.5變風速情況下風力機的運行

4.6發(fā)電量的估測

4.7風力機測試

4.8風力機的紊流問題

4.9如何確定風力機的最佳性能

第五章 水平軸風力機的主要部件

5.1 水平軸風力機概述

5.2機艙與機艙底座

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轉速及其控制

5.7葉片的獨立變槳控制

5.8基于負荷效率的葉片控制

5.9偏航機構

5.10偏航驅動

5.11偏航控制

5.12偏航驅動剎車

5.13數(shù)據(jù)采集與通信

5.14風速計與風向標

5.15風力機的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)

5.16風力機控制系統(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反饋控制的風力機控制

5.21基于PLC的功率控制

5.22葉尖速的優(yōu)化

5.23基于PLC的葉片轉矩優(yōu)化

5.24 PLC程序存儲與永久性存儲器

5.25發(fā)電機勵磁控制

5.26液壓控制

5.27液壓系統(tǒng)在風力機中的作用

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

5.32液壓比例控制閥

5.33風力機的剎車

第六章 發(fā)電機

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

6.6交流電動機

6.7交流發(fā)電機

6.8交流異步發(fā)電機

6.9同步發(fā)電機

6.10雙饋感應發(fā)電機

6.11永磁同步發(fā)電機

6.12使用交流發(fā)電機發(fā)出直流電

第七章 齒輪箱與直驅系統(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驅動鏈

7.9直驅系統(tǒng)

第八章 電網(wǎng)與風電并網(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備

8.4并網(wǎng)導則的原則與規(guī)范

8.5國家電氣標準和電網(wǎng)其他要求

8.6建筑供電與居民供電

8.7輸配電中的開關與并網(wǎng)

8.8電力部門的電能計量

8.9電能質量概述

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閃變與電能質量

8.14系統(tǒng)接地

8.15地下線路

8.16電力線路敷設

8.17架空線路

8.18風電場變電站

8.19民用及商業(yè)單電源系統(tǒng)

第九章 塔架的類型、設計與安全

9.1 風力機塔架的類型

9.2塔架的混凝土基礎與支撐

9.3塔架的攀爬

9.4塔架工作安全及攀爬安全

9.5風力機防雷

9.6超速保護和塔架過負荷控制

9.7塔架周邊的鳥類安全

9.8塔架維護

第十章 風力機設備與風電場

10.1 項目開發(fā)

10.2風電場選址評估

10.3 選址問題

10.4視覺及景觀評估

10.5小型民用風力機

10.6自制風力機

10.7商用風力機

10.8風電場

10.9美國海上風電

10.10歐洲大型海上風電場

第十一章 風電機組的安裝、故障診斷與維修

11.1 風力機的安裝步驟

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風力機轉換與傳動故障診斷

11.7機械及塔架故障診斷

11.8電氣故障診斷

11.9液壓故障診斷

11.10風電系統(tǒng)的周期性維護

11.11風力機大修

第十二章 風力發(fā)電機的電氣與電子基礎知識

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

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

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

術語表

縮寫與簡寫

索引 2100433B

本書幾乎涵蓋了大、中、小型風力發(fā)電機運行的各方面內容。本書采用大量生動的資料和通俗易懂的文字表述方式，以風力發(fā)電機為主線，對風力發(fā)電的過程、原理、技術、設備等方面進行了系統(tǒng)的介紹，內容涉及許多與風力發(fā)電有關的背景和知識。本文的主要內容包括：風能開發(fā)基本知識；風能資源及風力機選址；風力機的分類、原理與結構；發(fā)電機；齒輪箱與傳動鏈；電網(wǎng)與風電并網(wǎng)；風力機塔架及攀爬安全；風力機與風電場；風力機的安裝與維護；風力發(fā)電中的電氣與電子基礎。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)內容可根據(jù)具體需求和目的選用。本書的特點可總結為以下幾點：1.內容系統(tǒng)、難度適中，系統(tǒng)地介紹了風力機的原理、類型、結構以及其他與風電相關的內容；2.表達淺白、語言通俗，尤其適合風電場工作人員培訓及風電技術的教學和普及；3.資源詳盡、圖文并茂，方便讀者學習風電基本知識的同事，擴展視野，增長見識。本書為在風力發(fā)電領域工作的工程人員、科研人員、在校學生提供一本有價值的參考書。本書尤其適用于需要對風力發(fā)電進行系統(tǒng)和全面了解的有關人員，同事適合用于教學、培訓等領域。

本書分為兩篇。第1篇為風力發(fā)電技術篇，內容包括風力發(fā)電的發(fā)展與現(xiàn)狀，風及風能資源，風力發(fā)電機組及蓄能裝置的基本結構原理，獨立運行、互補運行、并網(wǎng)運行風力發(fā)電系統(tǒng)的結構與運行等內容；第2篇為風力發(fā)電場工程篇，內容包括風電場選址和風力發(fā)電機組的布置、風電場設備的選型、風電場的經(jīng)濟性及對環(huán)境的影響、風電項目開發(fā)及風電場工程建設、風電場運行維護管理等內容。

本書全面、系統(tǒng)地闡述了風力發(fā)電的發(fā)展現(xiàn)狀，風及風能資源，風力發(fā)電機組及蓄能裝置的基本結構原理，獨立運行、互補運行、并網(wǎng)運行風力發(fā)電系統(tǒng)的結構與運行，風電場的選址、機組布置、開發(fā)建設、運行維護和管理等內容。本書通俗簡練，系統(tǒng)翔實，圖文并茂，適合從事風力發(fā)電領域的工程技術人員閱讀參考，也適合作為高等院校相關專業(yè)的教學參考用書。