大型風電機組原理、設計與測試

目錄
叢書前言
前言
第1章 大型風電機組概述 1
1.1 大型風電機組的分類 1
1.1.1 雙饋式風電機組 1
1.1.2 直驅(qū)式永磁風電機組 2
1.1.3 半直驅(qū)式風電機組 3
1.1.4 不同技術路線的優(yōu)勢和劣勢 3
1.2 大型風電機組研究現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢 6
1.2.1 風電機組大型化 7
1.2.2 風電機組應用環(huán)境多樣化 9
1.2.3 智能風力發(fā)電技術 9
1.2.4 風電機組模塊化和平臺化技術 10
第2章 大型風電機組設計基本原理 11
2.1 氣動計算原理 11
2.1.1 氣動計算 11
2.1.2 結(jié)構(gòu)動力學計算 21
2.2 控制原理 32
2.2.1 控制要求與控制目標 32
2.2.2 風電機組的正常運行控制功能 33
2.2.3 風電機組的基本控制策略 34
2.3 發(fā)電系統(tǒng)原理 45
2.3.1 雙饋異步發(fā)電系統(tǒng) 46
2.3.2 永磁同步發(fā)電系統(tǒng) 54
第3章 風電機組總體設計 61
3.1 大型風電機組設計標準與規(guī)范 61
3.2 風電機組設計需要考慮的因素 63
3.2.1 設計要考慮的外部條件 64
3.2.2 安全等級 66
3.3 風電機組總體布局與零部件選型 66
3.3.1 風電機組總體參數(shù)設計 67
3.3.2 總體布局設計 69
3.3.3 關鍵零部件選型 71
3.4 可靠性 74
3.4.1 整機的可靠性 75
3.4.2 零部件的可靠性 75
3.5 風電機組載荷計算與強度分析 78
3.5.1 載荷計算 78
3.5.2 風電機組強度分析 79
第4章 風輪設計 83
4.1 葉片的選型與計算 84
4.1.1 葉片選型 84
4.1.2 葉片的計算 86
4.2 輪轂的設計 87
4.2.1 輪轂的初步設計 88
4.2.2 輪轂內(nèi)部結(jié)構(gòu)的詳細設計 89
4.3 變槳距系統(tǒng)設計 92
4.3.1 變槳軸承的設計選型 93
4.3.2 變槳驅(qū)動裝置的設計選型 97
第5章 風電機組機艙設計 102
5.1 主軸系統(tǒng)的設計 103
5.1.1 主軸主要尺寸確定及強度計算 105
5.1.2 主軸的設計 106
5.1.3 主軸軸承的設計選型 111
5.1.4 軸承座的設計 113
5.1.5 風輪鎖定裝置的設計 114
5.2 偏航系統(tǒng)的設計 117
5.2.1 偏航軸承的設計選型 117
5.2.2 偏航驅(qū)動裝置的設計選型 123
5.2.3 偏航電機設計和選型 126
5.2.4 偏航制動系統(tǒng)的設計 127
5.3 主機架的設計 128
5.3.1 主機架的材料選擇 130
5.3.2 前主機架的有限元分析 131
5.4 傳動鏈的設計選型 132
5.4.1 齒輪箱設計選型 133
5.4.2 聯(lián)軸器的選型設計 135
5.4.3 齒輪箱減振器的設計 138
5.4.4 發(fā)電機的選型設計 139
5.5 制動執(zhí)行機構(gòu)選型設計 140
第6章 塔架設計 143
6.1 錐筒式塔架的總體設計 143
6.2 3MW風電機組塔架設計與分析 145
6.2.1 塔架結(jié)構(gòu)分析 146
6.2.2 塔架強度計算 149
6.2.3 塔架的附件設計 152
6.2.4 塔架表面防腐處理 157
第7章 電氣系統(tǒng)設計 159
7.1 風電機組電氣系統(tǒng)設計基本原則 159
7.2 風電機組電氣子系統(tǒng)設計 159
7.2.1 電源系統(tǒng)設計 159
7.2.2 塔架電氣設計 160
7.2.3 變槳距系統(tǒng)電氣設計 161
7.2.4 安全鏈設計 162
7.2.5 液壓剎車系統(tǒng)設計 166
7.2.6 水冷系統(tǒng)設計 167
第8章 主控系統(tǒng)設計 172
8.1 主控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設計 172
8.2 主控系統(tǒng)功能和安全性設計 174
8.2.1 主控系統(tǒng)功能 175
8.2.2 主控系統(tǒng)的監(jiān)測參數(shù) 177
第9章 風電機組測試 181
9.1 風電機組測試分類 181
9.2 風電機組出廠功能測試 183
9.3 整機現(xiàn)場功能測試 185
9.3.1 靜態(tài)測試 185
9.3.2 空轉(zhuǎn)測試 187
9.3.3 并網(wǎng)測試 188
9.4 整機現(xiàn)場性能測試 189
9.4.1 功率特性測試 189
9.4.2 電能質(zhì)量測試 191
9.4.3 噪聲測試 193
9.4.4 載荷測試 194
參考文獻 196