《風力發電機組原理與應用》主要介紹了大型風力發電機組原理及其應用的基本知識。全書共分為9章,包括緒論、風力機、發電系統、主傳動與制動、變槳距、偏航與輔助系統、控制系統、風力發電機組的運行控制、支撐體系和風力發電機組的維護。
《風力發電機組原理與應用》適于作為大、專院校教材,以及對從事風力發電機組設計、制造和使用的人員進行培訓的教學用書,也可以作為風電愛好者的自學讀物。
第2版序
第1版前言
第一章 緒論
第一節 風
一、風的形成
二、風力等級
三、風的測量
四、風的數學描述
五、風能可利用區的劃分
第二節 風力發電機組
一、風力發電機組的工作原理
二、風力發電機組的構成和分類
第三節 大型風力發電機組的典型結構
一、雙饋式風力發電機組
二、直驅式永磁風力發電機組
三、中傳動比齒輪箱型(“半直驅”)機組
第二章 風力機
第一節 風力機動力學模型
一、貝茲極限
二、旋轉尾流模型
第二節 風力機的結構
一、葉片的構造
二、定槳距葉片葉柄結構
三、葉片數
四、輪轂
第三節 葉片的空氣動力特性
一、葉片的基本幾何定義
二、作用在葉片上的空氣動力
第四節 風輪的空氣動力特性
一、風輪的幾何定義與參數
二、作用在風輪上的空氣動力
第三章 發電系統
第一節 發電系統的構成
一、發電系統的總體結構
二、變壓器
三、開關電器
四、繼電器
五、母線與電纜
第二節 變流器
一、電力電子器件
二、AC-DC變換電路
三、DC-DC變換電路
四、DC-AC變換電路
五、AC-AC變換電路
六、風力發電機組變流器的應用技術
第三節 異步發電機及其并網
一、結構
二、工作原理
三、并網方式
四、并網運行時的功率輸出及無功功率補償
五、變速恒頻技術
第四節 同步發電機及其并網
一、結構
二、工作原理
三、并網條件和方式
四、轉矩-轉速特性
五、功率調節 和補償
六、變速恒頻技術
第五節 雙饋異步發電機發電系統
一、結構
二、工作原理
三、變速恒頻風力發電系統
四、背靠背恒壓源PWM調制電路
五、雙饋發電機矢量控制技術
第六節 永磁同步發電機發電系統
一、結構
二、發電系統
三、變流方案
四、變速恒頻控制技術
第四章 主傳動與制動
第一節 主傳動
一、主軸及主軸承
二、齒輪箱
三、聯軸器
第二節 制動
一、機械制動
二、空氣動力制動
第五章 變槳距、偏航與輔助系統
第一節 變槳距系統
一、液壓變槳距系統
二、電動變槳距系統
三、電-液變槳距系統
四、變槳距系統的控制
五、葉片載荷的采集
第二節 偏航系統
一、偏航系統的功能
二、偏航系統的組成和工作原理
三、執行機構
四、偏航系統的控制
第三節 液壓系統
一、液壓元件
二、定槳距機組液壓系統
三、變槳距機組液壓系統
第四節 潤滑與溫控
一、潤滑
二、溫度控制
第六章 控制系統
第一節 控制系統的結構與功能
一、控制系統的總體結構
二、主控制器
三、控制系統的功能
第二節 安全保護
一、機組運行安全保護系統
二、微控制器抗干擾保護系統
三、微控制器的自動檢測功能
四、安全鏈
第三節 信號測量
一、需要檢測的信號
二、主要信號測量技術
第四節 人機界面
一、運行操作
二、狀態顯示
三、故障監測
第七章 風力發電機組的運行控制
第一節 常規運行過程
一、風力發電機組的穩態工作點
二、風力發電機組工作狀態及其轉換
三、機組的起動
第二節 定槳距-雙速發電機機組
一、機組的控制特性
二、運行過程
三、雙速發電機機組控制系統
四、參數監測和處理
第三節 變槳距-優化轉差機組
一、機組的控制特性
二、運行狀態
三、帶調整發電機轉差率的變槳距系統
四、發電機轉子電流控制技術
第四節 變速恒頻機組
一、最佳風能利用系數
二、風力機的轉矩-速度特性
三、運行狀態
四、總體控制方式
第八章 支撐體系
第一節 機艙殼體
一、機艙底盤
二、機艙罩
三、整流罩
第二節 塔架
一、塔架的分類
二、塔架結構
三、塔架的固有頻率
四、塔架-風輪系統振動模態
五、搬運及安全設備
第三節 基礎
一、陸上風力發電機組的基礎
二、海上風力發電機組的基礎
第四節 接地與避雷
一、電氣接地保護
二、避雷系統
第九章 風力發電機組的維護
第一節 風力發電機組的維護概述
一、維護周期
二、維修所需的常用工具
第二節 風力機的維護
一、葉片的維護
二、葉片軸承的維護
三、輪轂的維護
第三節 發電系統的維護
一、發電機的維護及故障分析
二、變流系統的維護及故障處理
三、變壓器的維護
四、其他常用電氣部件的維修
第四節 主傳動與制動系統的維護
一、齒輪箱的使用及維護
二、齒輪箱常見故障及排除
三、聯軸器的維護
四、制動機構的維護及故障排除
第五節 變槳距、偏航及輔助系統的維護
一、變槳距系統的維護
二、偏航系統的維護及常見故障
三、液壓系統的維護及常見故障
第六節 控制系統的故障與防護
一、控制系統的常見故障
二、減少故障的方法
第七節 支撐體系的維護
一、聯接件的維護
二、結構件的維護
三、電纜和電纜夾塊的維護
四、塔基水平度檢測
五、塔筒標識的維護
六、接地裝置的維護
附錄 中華人民共和國國家標準電工術語風力發電機組
參考文獻