風力發(fā)電機組原理與應用（第3版）

第3版序
第2版序
前言
主要物理量符號表
第一章緒論1
第一節(jié)風1
一、風的形成1
二、風力等級6
三、風的測量8
四、風的數(shù)學描述11
五、風能可利用區(qū)的劃分17
第二節(jié)風力發(fā)電機組概述18
一、總體結構18
二、基本參數(shù)18
三、分類18
第三節(jié)并網(wǎng)供電風力發(fā)電機組21
一、工作原理21
二、常見機型23
第二章風力機28
第一節(jié)葉片與輪轂28
一、葉片的外部特征28
二、翼型28
三、葉片的常用材料30
四、葉片斷面結構31
五、輪轂32
六、葉片與輪轂的連接33
第二節(jié)風輪34
一、風輪的幾何定義和參數(shù)34
二、貝茨極限37
第三節(jié)風輪的空氣動力特性40
一、作用在葉素上的力40
二、旋轉(zhuǎn)尾流43
三、葉素動量定理44
第四節(jié)風力機的運行及控制46
一、風力機的調(diào)節(jié)特性47
二、風力機的實際風能利用系數(shù)48
三、葉片數(shù)的影響48
四、風力機的控制目標50
Ⅷ風力發(fā)電機組原理與應用目錄Ⅶ第三章發(fā)電系統(tǒng)52
第一節(jié)變壓器52
一、變壓器的工作原理52
二、變壓器的分類及結構52
第二節(jié)變流器54
一、電力電子器件54
二、ACDC變換電路59
三、DCDC變換電路61
四、DCAC變換電路62
五、正弦波脈寬調(diào)制技術63
第三節(jié)發(fā)電機概述65
一、風力發(fā)電機分類65
二、發(fā)電機基本參數(shù)66
第四節(jié)基于感應發(fā)電機的發(fā)電系統(tǒng)68
一、感應發(fā)電機68
二、并網(wǎng)方式72
三、并網(wǎng)運行時無功功率補償73
第五節(jié)基于同步發(fā)電機的發(fā)電系統(tǒng)74
一、電勵磁同步發(fā)電機75
二、多極永磁發(fā)電機78
三、同步發(fā)電系統(tǒng)變流器82
四、發(fā)電系統(tǒng)保護電路89
五、同步發(fā)電系統(tǒng)的軟并網(wǎng)93
第六節(jié)基于雙饋發(fā)電機的發(fā)電系統(tǒng)93
一、雙饋發(fā)電機93
二、雙饋發(fā)電系統(tǒng)變流器101
三、撬杠(Crowbar)保護電路104
四、并網(wǎng)和脫網(wǎng)105
第四章主傳動與制動108
第一節(jié)主傳動108
一、主軸及主軸承108
二、齒輪箱110
三、聯(lián)軸器117
第二節(jié)制動121
一、機械制動122
二、空氣動力制動127
第五章變槳距、偏航與輔助系統(tǒng)129
第一節(jié)變槳距系統(tǒng)129
一、液壓變槳距系統(tǒng)129
二、電動變槳距系統(tǒng)131
三、電液變槳距系統(tǒng)135
四、變槳距系統(tǒng)的控制135
五、葉片載荷的采集138
第二節(jié)偏航系統(tǒng)138
一、偏航系統(tǒng)的功能138
二、偏航系統(tǒng)的組成和工作原理138
三、執(zhí)行機構139
四、偏航系統(tǒng)的控制142
第三節(jié)液壓系統(tǒng)145
一、液壓元件146
二、定槳距機組液壓系統(tǒng)158
三、變槳距機組液壓系統(tǒng)160
第四節(jié)潤滑與溫控162
一、潤滑162
二、溫度控制168
第六章控制系統(tǒng)171
第一節(jié)控制系統(tǒng)的結構與功能171
一、控制系統(tǒng)的總體結構171
二、主控系統(tǒng)硬件172
三、控制系統(tǒng)的功能174
第二節(jié)安全保護174
一、機組運行安全保護系統(tǒng)175
二、微控制器抗干擾保護系統(tǒng)176
三、安全鏈177
第三節(jié)信號測量178
一、需要檢測的信號178
二、主要信號測量技術178
第四節(jié)人機界面187
一、運行操作187
二、狀態(tài)顯示188
三、故障監(jiān)測191
第七章風力發(fā)電機組的運行192
第一節(jié)常規(guī)運行過程192
一、風力發(fā)電機組的穩(wěn)態(tài)工作點192
二、風力發(fā)電機組工作狀態(tài)及其轉(zhuǎn)換193
三、機組的起動方式195
第二節(jié)定槳距雙速發(fā)電機機組196
一、葉片安裝角的調(diào)整196
二、雙速發(fā)電機197
三、運行過程198
四、雙速發(fā)電機機組控制系統(tǒng)201
第三節(jié)變槳距優(yōu)化轉(zhuǎn)差機組204
一、機組的結構特點204
二、運行狀態(tài)205
三、帶調(diào)整發(fā)電機轉(zhuǎn)差率的變槳距系統(tǒng)206
四、發(fā)電機轉(zhuǎn)子電流控制技術208
第四節(jié)變槳距變速恒頻機組213
一、起動與關機213
二、最佳風能利用系數(shù)215
三、風電機組的運行區(qū)域216
四、變速恒頻運行狀態(tài)217
五、變速控制策略217
六、變槳距、變速雙重控制220
七、過渡區(qū)域功率控制方式221
Ⅹ風力發(fā)電機組原理與應用目錄Ⅸ第八章支撐體系225
第一節(jié)機艙殼體225
一、機艙底盤225
二、機艙罩225
三、整流罩226
第二節(jié)塔架226
一、塔架的分類227
二、塔架結構228
三、塔架的固有頻率231
四、塔架風輪系統(tǒng)振動模態(tài)232
五、搬運及安全設備235
第三節(jié)基礎236
一、陸上風力發(fā)電機組的基礎236
二、海上風力發(fā)電機組的基礎238
第四節(jié)接地與避雷239
一、電氣接地保護239
二、避雷系統(tǒng)241
第九章風力發(fā)電機組的維護246
第一節(jié)風力發(fā)電機組的維護概述246
一、維護周期246
二、維修所需的常用工具246
第二節(jié)風力機的維護247
一、葉片的維護247
二、葉片軸承的維護250
三、輪轂的維護250
第三節(jié)發(fā)電系統(tǒng)的維護250
一、發(fā)電機的維護及故障分析250
二、變流系統(tǒng)的維護及故障處理253
三、變壓器的維護254
第四節(jié)主傳動與制動系統(tǒng)的維護255
一、齒輪箱的使用及維護255
二、齒輪箱常見故障及排除258
三、聯(lián)軸器的維護261
四、制動機構的維護及故障排除261
第五節(jié)變槳距、偏航及輔助系統(tǒng)的維護263
一、變槳距系統(tǒng)的維護263
二、偏航系統(tǒng)的維護及常見故障266
三、液壓系統(tǒng)的維護及常見故障267
第六節(jié)控制系統(tǒng)的故障與防護269
一、控制系統(tǒng)的常見故障269
二、減少故障的方法271
第七節(jié)支撐體系的維護272
一、聯(lián)接件的維護272
二、結構件的維護273
三、電纜和電纜夾塊的維護273
四、塔基水平度檢測273
五、塔筒標識的維護274
六、接地裝置的維護274
附錄中華人民共和國國家標準電工術語風力發(fā)電機組275
參考文獻284