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风力发电技术与风电场工程电子书

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作       者:杨校生 主编

出  版  社:化学工业出版社

出版时间:2012-01-01

字       数:31.6万

所属分类: 科技 > 工业技术 > 一般工业技术

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  风力发电是风能利用的主要方式。本书在介绍风电有关的基础知识和风力发电机整体结构的基础上,系统阐述了风电产业各环节的实用技术,包括风力发电机组的机械传动系统、液压与润滑系统、控制系统,以及风电设备、风电场发、风电场运行维护等方面的技术。   本书内容系统、完整、编写人员多为有丰富经验的专家,可作为风电职业技术培训教材使用,也可供有关设计和科研人员参考。 风力发电是风能利用的主要方式。本书在介绍风电有关的基础知识和风力发电机整体结构的基础上,系统阐述了风电产业各环节的实用技术,包括风力发电机组的机械传动系统、液压与润滑系统、控制系统,以及风电设备、风电场发、风电场运行维护等方面的技术。 本书内容系统、完整、编写人员多为有丰富经验的专家,可作为风电职业技术培训教材使用,也可供有关设计和科研人员参考。
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书名页

内容提要

版权页

序一

序二

序三

前言

绪论

0.1 风力发电的意义

0.2 风能开发利用的发展状况

0.2.1 早期的风能利用历史

0.2.2 风力机的种类和发展过程

0.2.3 世界风力发电的发展状况

0.2.4 我国风力发电的发展状况

0.2.5 风力发电设备制造业的发展状况

0.2.6 海上风电场的兴起

第1章 风能资源和风电场开发

1.1 风的形成

1.1.1 大气环流

1.1.2 季风环流

1.1.3 局地环流

1.1.4 两种特殊地形条件下的风能分布实例

1.1.5 我国的风能资源分布

1.2 风的描述

1.2.1 风速

1.2.2 风向

1.2.3 风能和风功率密度

1.2.4 空气密度

1.2.5 粗糙度和风切变指数

1.2.6 湍流强度

1.3 风的测量

1.3.1 测风系统的组成

1.3.2 测风设备

1.3.3 测风需要注意的问题

1.4 风能资源评估

1.4.1 风能资源评估的目的

1.4.2 风能资源评估主要技术标准

1.4.3 风能资源评估主要步骤

1.5 机组选型、布置和发电量估算

1.5.1 机组选型

1.5.2 机组布置

1.5.3 发电量计算

1.6 风电场开发流程

1.6.1 风电场宏观选址

1.6.2 风电场测风

1.6.3 风能资源评价

1.6.4 风电场规划

1.6.5 风电场可行性研究

1.6.6 风电场工程招标

1.6.7 风电场施工

第2章 风力发电空气动力学基本原理

2.1 基本概念

2.1.1 风的动能

2.1.2 不可压缩流体

2.1.3 流体黏性

2.1.4 阻力

2.1.5 层流与湍流

2.1.6 雷诺数

2.1.7 边界层

2.1.8 伯努利方程

2.1.9 升力

2.2 一维动量理论

2.2.1 Betz理论

2.2.2 考虑风轮尾流旋转的动量理论

2.3 叶素-动量理论

2.3.1 叶素理论

2.3.2 叶素-动量理论

2.3.3 普朗特叶尖损失因子

2.3.4 涡流理论

2.3.5 小结

2.4 风力机叶片翼型的空气动力学基础

2.4.1 翼型和翼型的几何参数

2.4.2 翼型的空气动力特性

2.4.3 小结

2.5 风电机组的功率调节

2.5.1 失速控制

2.5.2 变桨距控制

2.5.3 主动失速控制

第3章 风力发电机组整体结构

3.1 概述

3.2 机舱

3.2.1 机舱底座

3.2.2 机舱罩与整流罩

3.3 塔架与基础

3.3.1 塔架类型和结构

3.3.2 基础

3.4 机械传动系统

3.5 偏航系统

3.6 变桨距机构

3.7 液压和制动系统

3.8 发电机

3.9 齿轮箱/发电机冷却系统

3.10 控制系统

3.11 风电机组的参数与性能

3.11.1 风电机组的主要参数

3.11.2 功率曲线

3.12 各种不同类型的风电机组

3.12.1 定桨距失速型风电机组

3.12.2 变桨距型风电机组

3.12.3 变桨变速型风电机组

3.12.4 直驱型风力发电机

3.12.5 半直驱型风力发电机

3.13 国产风力发电机组简介

3.13.1 FL1500风力发电机组

3.13.2 FD70A、FD77A型风力发电机组

3.13.3 GW1500直驱式风力发电机组

第4章 风轮

4.1 概述

4.2 风轮的参数

4.2.1 叶片数

4.2.2 风轮的几何参数

4.3 叶片

4.3.1 叶片的基本概念

4.3.2 叶片的设计与制造

4.3.3 叶片故障和修补

4.4 轮毂

第5章 风力发电机组机械传动系统

5.1 概述

5.2 风力发电机组传动系统布置

5.2.1 传统的风力发电机组传动系统布置

5.2.2 直驱型风力发电机组传动系统布置

5.2.3 半直驱型风力发电机组传动系统布置

5.3 主轴

5.4 联轴器

5.4.1 胀套式联轴器

5.4.2 万向联轴器

5.4.3 弹性联轴器

5.5 机械制动装置

5.5.1 机械制动器的分类和特点

5.5.2 盘式制动器

5.6 齿轮传动

5.6.1 齿轮机构的类型

5.6.2 渐开线和渐开线齿廓啮合特点

5.6.3 齿轮名称和参数

5.6.4 直齿圆柱齿轮传动

5.6.5 斜齿圆柱齿轮传动

5.6.6 齿轮加工

5.6.7 齿轮的失效形式和材料选用

5.6.8 轮系

5.6.9 风力发电机组的齿轮箱

5.6.10 齿轮箱结构和主要零部件

5.6.11 齿轮箱的使用及其维护

5.7 风力发电机组的偏航系统

5.7.1 偏航系统的作用及分类

5.7.2 偏航系统的主要组成部分

5.7.3 偏航系统的维护

5.7.4 偏航系统的常见故障

5.8 变桨系统

5.8.1 风电机组的变桨距控制

5.8.2 液压变桨距系统

5.8.3 电动变桨系统

第6章 风力发电机组液压与润滑系统

6.1 概述

6.2 风力发电机组的液压系统

6.2.1 风力发电机组液压系统的主要功能

6.2.2 定桨距风力发电机组的液压系统

6.2.3 液压变桨距风力发电机组的液压系统

6.3 液压系统的使用与维护

6.3.1 液压油的污染与控制

6.3.2 液压系统的检查和维护

6.4 润滑基础

6.4.1 润滑的作用

6.4.2 润滑的分类

6.4.3 润滑剂

6.5 风力发电机组的润滑

6.5.1 风力发电机组的工作环境及基本润滑要求

6.5.2 油品的选择

6.5.3 风电增速箱润滑的特殊要求

6.5.4 油品使用中需要注意的问题

6.5.5 润滑工作的管理

第7章 风力发电机组用发电机

7.1 发电机常见类型及其工作原理

7.1.1 概述

7.1.2 发电机常见类型

7.1.3 发电机工作原理和结构

7.1.4 在定桨距风力发电机组上应用的鼠笼式异步发电机

7.1.5 在变桨距变频风电机组中应用的双馈异步发电机

7.1.6 在并网型风电机组中使用的同步发电机

7.2 风力发电机组系统对发电机的总体要求

7.2.1 风力发电机组系统对发电机的要求

7.2.2 运行环境对发电机提供的外部条件及电机应采取的措施

7.3 发电机的安装与维护

7.3.1 发电机的适用环境

7.3.2 安装

7.3.3 维护与保养

7.3.4 发电机常见故障处理

第8章 风力发电机组控制系统

8.1 风力发电机组控制技术概述

8.1.1 风力发电机组控制技术的发展

8.1.2 风电机组的主要控制方式

8.2 定桨距失速型风力发电机组控制系统

8.2.1 定桨距失速型风力发电机组概述

8.2.2 定桨距失速控制系统的划分

8.2.3 软并网技术

8.2.4 无功电容补偿

8.3 变速恒频风力发电机组控制系统

8.3.1 变速恒频技术概述

8.3.2 变速恒频控制系统的划分

8.3.3 常见的控制系统三个主要部分

8.3.4 控制系统中的传感器

8.3.5 几个重要控制过程介绍

8.4 变速恒频型风力发电机组控制系统控制逻辑及机组模型

8.4.1 控制逻辑简介

8.4.2 风电机组模型简介

8.5 系统失电对风机的影响

8.6 风电机组保护设置

8.6.1 一般风电机组的保护配量

8.6.2 某风电机组的保护配置

8.6.3 低电压穿越功能

第9章 风电场电气与控制系统

9.1 风电场的电气与控制系统组成

9.2 风电场电气系统

9.2.1 风电场升压站及入网送出线路

9.2.2 风电场场内输变电系统(场内集电线路)

9.2.3 风电场风力发电机组电气系统

9.3 风电场监控系统

9.3.1 升压站计算机监控系统

9.3.2 风电场风电机群计算机监控系统

9.3.3 风电场风电机组中央监控系统

9.3.4 风电场中央监控系统功能示例

9.4 集团级风电监控系统

9.5 风电场的储能技术

9.6 海上风电场电气与控制技术

9.6.1 海上风电机组的适应性要求

9.6.2 海上风电场的适应性要求

第10章 风电场的运行、维护与管理

10.1 概述

10.2 风电场运行

10.2.1 风电机组运行

10.2.2 风电场运行监控

10.2.3 风电场调度运行

10.2.4 风电机组运行方式的优化

10.2.5 风电场设备巡视

10.3 风电机组维护检修

10.3.1 检查

10.3.2 测量

10.3.3 紧固

10.3.4 润滑

10.3.5 机组测试

10.3.6 清洁

10.3.7 更换易耗件

10.4 风电场设备故障与事故处理

10.4.1 设备故障概论

10.4.2 风电场输变电设备异常和故障分析

10.4.3 风电机组异常和故障及分析处理

10.4.4 风电机组运行中的事故应对与安全链

10.5 特殊环境对风电场运行的影响

10.5.1 雷电对风电机组运行的影响

10.5.2 风沙侵蚀对风电机组的影响

10.5.3 热带气旋对风电场运行的影响

10.5.4 盐雾腐蚀对风电场的影响

10.6 风电场管理

10.6.1 风电场运行管理

10.6.2 安全作业与管理

10.7 风电场运行相关技术

10.7.1 风电场功率预报技术

10.7.2 风电机组振动监测技术

10.7.3 风电场检测技术

第11章 风电场接入系统

11.1 电力系统概述

11.1.1 电力系统的组成

11.1.2 电力系统的基本概念

11.1.3 电力系统的运行

11.2 风电场的并网方式

11.3 风电并网若干技术问题及解决措施

11.3.1 风电对系统无功电压的影响及相应的解决措施

11.3.2 风电带来的电能质量问题

11.3.3 风电机组暂态特性及对系统暂态稳定性的影响

11.3.4 风电接入对系统备用的影响

11.4 接入系统的技术要求

11.4.1 风电场有功功率

11.4.2 风电场功率预测

11.4.3 风电场无功配置

11.4.4 风电场电压

11.4.5 风电场运行频率

11.4.6 风电场低电压穿越

11.4.7 风电场电能质量

附录1 2010年中国总装企业基本情况

附录2 《风力发电场安全规程》

附录3 《风力发电场运行规程》

附录4 《风力发电场检修规程》

附录5 风电机组定期维护表

参考文献

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