风能与风力发电技术-第三版

第1章风与风能1.1风1.1.1风的形成1.1.2风向与风速1.2风能1.2.121世纪的*主要能源1.2.2风能密度1.2.3风能密度计算方法1.2.4地球上风能资源分布1.2.5我国风能资源分区1.2.6风能的三级区划指标体系1.2.7风资源描述的基本理论1.3风电场选址1.3.1风电场选址的技术原则1.3.2风电场现场位置选择对策1.4风电场风能资源评估1.4.1风电场风能资源测量方法1.4.2风电场风能资源评估方法第2章风能发电2.1风力机的型式2.1.1水平轴式风力发电装置2.1.2垂直轴式风力机2.2风能发电2.3并网风力发电的价值分析2.3.1并网风力发电的价值分析2.3.2风电项目可行性研究2.4风力发电装置2.4.1风轮2.4.2调速器和限速装置2.4.3调向装置2.4.4传动机构2.4.5塔架2.5大中型风电场设计2.5.1风力资源评估所需的基本资料2.5.2风力发电场址的选择2.5.3风力发电机组选型和布置2.5.4风力发电机布置和风能计算2.5.5风力发电机基础2.5.6风力发电场的经济效益和社会效益评价2.6风力发电设备的优化分析2.6.1优化选型因素分析2.6.2财务预测结果2.7风力机安全运行2.7.1风力机运行流程2.7.2正常运行过程2.7.3运行安全性2.7.4安全性方针2.7.5风力机载荷设计2.7.6风轮机与航空安全问题第3章风力发电技术3.1功率调节3.1.1定桨距失速调节3.1.2变桨距角调节3.1.3混合调节3.2变转速运行3.2.1影响风力机功率的因素3.2.2变转速运行的特点3.3发电机变转速/恒频技术3.3.1并网运行风力机频率恒定问题3.3.2变转速／恒频风力机用发电机3.4风轮机迎风技术3.4.1风轮机风向跟踪原理3.4.2风轮机风向跟踪方法3.5风电品质3.5.1风力机改善风电品质的方法3.5.2发电机和电网接口功能3.6风力机结构和空气动力学3.6.1风力机结构设计3.6.2风力机气动力学设计3.7风力机控制技术3.7.1风力发电系统模型描述3.7.2风力发电系统自适应控制器3.7.3风力发电系统模糊控制第4章风力机设计规范4.1风力机整机设计规范4.1.1风力发电机组整机技术要求4.1.2其他环境条件4.1.3电网条件4.2风轮机叶片、轮毂设计规范4.2.1叶片设计要求4.2.2叶片设计规范4.2.3轮毂设计4.3风轮机叶片设计4.3.1设计要求4.3.2环境适应性4.3.3安全和环保4.3.4叶片材料要求4.4风轮机叶片试验、验收规范4.4.1试验方法4.4.2检验规则及验收4.4.3叶片的标志和使用维护说明书4.4.4.叶片包装、贮存、运输第5章风轮机设计5.1风轮机的基本理论5.1.1风性能描述5.1.2风能和风的能量密度5.1.3风能利用系数5.1.4风轮机的桨叶设计5.1.5风轮机的空气动力特性5.2风力机设计要求5.2.1风力机设计安全等级5.2.2一般等级风力机的安全系数和强度分析5.2.3风力机设计要求5.2.4风力机整机技术要求5.2.5齿轮箱技术要求5.2.6塔架技术要求5.2.7风轮叶片技术要求5.3风轮机工程设计5.3.1风轮机工程设计方法5.3.2风力机的各种设计方案5.4风轮机优化设计5.4.1风轮机优化设计原理5.4.2风轮机优化设计举例5.5风轮机模化设计5.5.1风轮机模型及特性5.5.2风轮机模化设计方法5.6风轮机工程设计图例5.7风轮机的设计与制造5.7.1功率设计5.7.2风轮设计5.7.3齿轮箱和刹车机构5.7.4电器系统和发电系统设计5.7.5机舱和对风控制5.7.6塔架设计5.7.7弹性体系统动态振动设计5.7.8功率和转速调节5.7.9风力机成本分析5.8风轮机材料5.8.1风轮机用材料5.8.2各种风轮机材料5.9风力机设计风速问题5.9.1设计风速问题5.9.2风电场优化第6章风轮机和风电场数值计算6.1风电场数值模型6.1.1流体力学的控制方程6.1.2守恒形式的控制方程组6.1.3补充方程6.1.4边界条件6.1.5控制方程离散-有限差分法6.2风轮机设计软件6.2.1软件计算举例6.2.2计算结果及分析6.3风电场数值计算软件包6.3.1典型风电场数值计算软件包6.3.2bladed软件包计算功能6.4风力机设计软件包的开发6.4.1风力发电机设计软件包6.4.2软件包模块和数据库6.4.3风力机空气动力学研究6.4.4风力机动态测试方法的研究6.4.5储能方法的研究6.4.6小型风电场规划方法的研究6.5风力机可靠性数值研究6.5.1风力机在恶劣环境下的可靠性研究6.5.2风力机抗台风设计第7章大型风力机设计7.1250～1200kw风力机系列7.1.1s系列风力机技术参数7.1.2na系列风力机技术参数7.21000kw级风力机设计7.2.1fd60a型风力机设计7.2.2v52-850kw风力机设计7.2.31200kw级风力机设计7.31500kw级风力机设计7.3.1fd70a/fd77a风力机设计7.3.2s70/s77风力机设计7.3.3v82-1650kw风力机设计7.42000kw级风力机设计7.4.1r82/2000kw风力机设计7.4.2v90-1800/2000kw风力机设计7.4.3v80-2000kw风力机设计7.52500kw级风力机设计7.5.1fd90/2500kw型风力机设计7.5.2n80、n90风力机设计7.63000kw级风力机设计7.6.1w90/3000kw风力机设计7.6.2v90-1-3000kw风力机设计7.6.3v112-1-3000kw风力机设计7.75000kw级风力机设计7.7.1fc/5000/126-136风力机设计7.7.2r-5m风力机设计7.7.3r系列大型风力机7.8超大型风力发电机设计7.8.1西门子6.0mw海上风力发电机7.8.2三菱重工7mw海上风力发电机7.8.3美国超导10mw海上风力发电机7.8.4超大型风力发电机概念设计7.9我国大型风力发电机组发展趋势第8章风力机发电系统8.1风力机对发电系统的一般要求8.1.1风力机发电系统的特殊性8.1.2一般要求8.2恒速/恒频发电机系统8.2.1同步发电机8.2.2感应发电机8.3变速/恒频发电机系统8.3.1不连续变速系统8.3.2连续变速系统8.4小型直流发电系统8.4.1交流永磁发电机8.4.2无刷爪极自励发电机第9章特殊用途风力机设计9.1海上用风力机设计9.1.1近海风电场技术9.1.2浅海风电场投资概算9.1.3海上风力发电技术9.1.4漂浮式海上风电场9.1.5海上风力机9.2低温地区风力机设计9.2.1低温环境对风力发电机组的影响9.2.2低温对风轮机叶片的影响9.3高原高寒地区风力机设计9.3.1高原环境空气密度对风力发电的影响9.3.2高原环境大气温度对风力发电的影响9.3.3高原雷暴的影响9.3.4其他因素的影响9.3.5高原风力机设计改进措施9.4免齿轮箱式直接驱动型风力机设计9.4.1直接驱动式风力机原理9.4.2变速直驱永磁发电机控制系统9.4.3离网型低速永磁发电机9.4.4直接驱动型风力机组9.5太阳能烟囱热能风力发电系统9.5.1太阳能发电技术9.5.2太阳能烟囱热能风力发电系统9.5.3热能风力涡轮机与风力机9.5.4太阳能烟囱发电系统工程计算方法9.5.5热能风力涡轮机设计9.5.6太阳能烟囱电厂热能风力涡轮机方案第10章垂直轴风力机10.1概述10.1.1垂直轴风力机10.1.2垂直轴风力机结构特点10.1.3升力型垂直轴风力机气动原理10.1.4垂直轴风力机叶片设计10.1.5垂直轴风力机与水平轴风力机比较10.2达里厄风轮叶片型线设计10.2.1风轮troposkien曲线方程10.2.2风轮troposkien曲线设计10.3达里厄风轮气动性能计算模型10.3.1单流管模型10.3.2多流管模型10.3.3双向多流管模型10.4达里厄风力机设计10.4.1风轮设计10.4.2结构设计10.4.3500kw垂直轴风力发电机设计10.4.4兆瓦级垂直轴风力机设计参数10.4.5垂直轴风力机典型设计数据10.5垂直轴风力机的应用和发展10.5.1垂直轴风力机的应用10.5.2垂直轴风力机的缺点10.5.3达里厄风力机设计发展趋势10.5.4垂直轴风力机发展对策附录附录1风力等级和风压计算附录2小型风力机技术数据附录3风力机技术术语规范和定义附录4风力发电装置国家和国际标准附图1中国风能分布图附图2风速大于3m/s的有效风功率密度分布图附图3中国全年风速大于3m/s的小时数分布图参考文献