风力发电技术

第1章风力发电概述1
1.1风力发电的能量转换过程1
1.1.1风力发电机组工作过程1
1.1.2风力发电机组的主要参数3
1.2风力发电机组的分类5
1.2.1按照转轴布置方式分类5
1.2.2按照风力机功率调节方式分类6
1.2.3按转速变化分类8
1.2.4按有无齿轮箱分类8
1.3风力发电机组的运行特性9
1.3.1定桨距风力发电机组9
1.3.2变桨距风力发电机组11
1.3.3变速风力发电机组12
1.4风力发电系统类型13
1.4.1离网型风力发电系统13
1.4.2并网型风力发电系统13
1.4.3定速恒频风力发电系统13
1.4.4变速恒频风力发电系统15
本章小结16
练习题16
第2章风力发电机组的结构18
2.1基础与塔架18
2.1.1基础18
2.1.2塔架18
2.2风轮20
2.2.1叶片21
2.2.2导流罩24
2.2.3轮毂24
2.3机舱25
2.4传动系统26
2.4.1主轴26
2.4.2主轴轴承及轴承座28
2.4.3齿轮箱29
2.4.4联轴器31
2.5变桨系统32
2.6制动系统33
2.7偏航系统33
2.8电控系统34
2.8.1电气系统34
2.8.2控制系统35
本章小结35
练习题36
第3章风力发电机及变流器37
3.1笼型感应发电机39
3.1.1基本结构39
3.1.2工作原理39
3.1.3基本方程式、等效电路和相量图40
3.1.4感应电机的电磁转矩42
3.1.5并网运行时的无功补偿43
3.1.6感应发电机的工作特性43
3.1.7笼型感应发电机变速恒频风力发电系统44
3.2绕线转子感应发电机45
3.2.1基本结构45
3.2.2发电机转子电流控制技术45
3.2.3优化转差风力发电系统47
3.2.4功率和转速控制47
3.3电励磁同步发电机50
3.3.1基本结构50
3.3.2电励磁同步发电机的运行51
3.3.3电励磁同步发电机的特性53
3.3.4电励磁同步发电机的功率调节和无功补偿54
3.3.5电励磁同步风力发电系统55
3.4双馈发电机56
3.4.1基本结构及特点56
3.4.2工作原理58
3.4.3基本方程式、等效电路61
3.4.4双馈式风力发电系统68
3.4.5双馈发电机的功率控制69
3.5永磁同步发电机77
3.5.1永磁同步发电机的结构78
3.5.2永磁同步发电机的特点80
3.5.3永磁同步发电机的特性82
3.5.4永磁同步风力发电系统83
3.5.5永磁同步风力发电机的控制85
3.6变流器87
3.6.1变流器装置组成87
3.6.2双馈型变流器89
3.6.3全功率型变流器92
本章小结93
练习题94
目录风力发电技术第4章风力发电机组的变桨、偏航及制动系统96
4.1变桨系统96
4.1.1变桨系统的原理和功能96
4.1.2变桨系统的工作状态97
4.1.3液压变桨机构98
4.1.4电动变桨系统99
4.1.5液压变桨系统与电动变桨系统的对比106
4.2偏航系统106
4.2.1偏航系统技术要求107
4.2.2偏航系统组成108
4.2.3偏航系统的控制111
4.2.4扭缆保护112
4.3制动系统113
4.3.1空气动力制动114
4.3.2机械制动115
本章小结119
练习题119
第5章风力发电机组的液压系统120
5.1液压系统概述 120
5.1.1液压系统的基本组成120
5.1.2液压系统元件121
5.1.3液压系统设计原则130
5.1.4风电机组液压系统设计条件130
5.2液压传动系统的工作原理131
5.2.1带有换向阀的液压系统131
5.2.2液压系统中的比例控制技术132
5.2.3带有电液伺服阀的
液压伺服系统134
5.3风力发电机组中的典型液压系统135
5.3.1风电机组的液压站135
　5.3.2变桨控制135
　5.3.3停机控制142
　5.3.4偏航控制143
5.4润滑与冷却系统143
5.4.1齿轮箱润滑与冷却系统组成143
5.4.2齿轮箱润滑与冷却系统
工作过程146
5.4.3轴承自润滑系统147
本章小结150
练习题151
第6章风力发电机组运行与控制152
6.1风力发电机组的运行152
6.1.1风力机的*佳功率152
6.1.2风电机组的稳态工作点154
6.1.3变桨变速恒频运行154
6.1.4风电机组的工作状态157
6.1.5风电机组安全运行的基本条件159
6.2风力发电机组的控制160
6.2.1控制系统的基本组成及结构160
6.2.2控制系统的功能164
6.2.3控制系统的基本要求165
6.3风力发电机组的并网166
6.3.1风电并网对电网的影响166
6.3.2风电并网运行要求168
6.3.3笼型感应异步发电机并网169
6.3.4双馈发电机并网172
6.3.5直驱式同步发电机并网173
6.4风力发电机组的脱网175
6.5低电压穿越176
6.5.1基本定义176
6.5.2低电压穿越要求176
6.5.3低电压对风力发电机组的影响177
6.5.4风电机组低电压穿越保护180
6.6风功率预测181
6.6.1预测的概念及意义181
6.6.2预测分类及方法182
6.6.3预测方法的优缺点及适应范围183
本章小结184
练习题185
第7章风电场SCADA系统186
7.1风电场SCADA系统概述186
7.1.1SCADA系统结构186
7.1.2风电场通信方式188
7.1.3SCADA系统功能190
7.1.4SCADA系统主要界面191
7.2风力发电机组运行监测193
7.2.1电参数监测193
7.2.2风力参数监测195
7.2.3机组运行参数监测195
7.2.4风力发电机组监测点布置197
7.3风力发电机组上常用的传感器198
7.3.1电量测量传感器198
7.3.2风速传感器198
7.3.3风向传感器201
7.3.4温度传感器202
7.3.5转速传感器203
7.3.6振动传感器209
7.3.7偏航计数器210
7.3.8应力传感器211
7.3.9制动磨损传感器211
7.3.10看门狗模块211
7.3.11安全继电器212
本章小结214
练习题214
8章风力发电机组安全与保护系统216
8.1风力发电机组安全保护系统概述216
8.1.1安全保护内容216
8.1.2运行安全保护217
8.1.3控制系统安全保护218
8.2风力发电机组防雷系统222
8.2.1雷电基本概念222
8.2.2风电机组的防雷设计225
8.2.3 叶片防雷保护226
8.2.4机舱防雷保护228
8.2.5塔筒防雷保护233
8.3风力发电机组接地系统234
8.3.1接地基本概念234
8.3.2接地作用236
本章小结239
练习题239
部分练习题参考答案240
参考文献248目录