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| 內容簡介： |
本书比较全面地介绍了风力发电系统的组成及其工作原理、风力发电机组的结构、并网运行与控制及风力发电机组安全保护等内容。全书共8章，包括风力发电原理，风力发电机组的结构，风力发电机及变流器，变桨、偏航及制动系统，液压系统，风力发电机组运行与控制，风电场SCADA系统，风力发电机组安全与保护系统。
本书可作为大学本科和高等职业技术学院及各类风电技术培训班的教学用书，也可作为风电场和风电领域管理人员、技术人员及风电爱好者的自学读物。
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| 目錄：
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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风力机的最佳功率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
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| 內容試閱：
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我国的风力发电始于20世纪50年代后期，初期主要是为了解决海岛和偏远农村、牧区的用电问题，重点在于离网小型风力发电机组的建设。20世纪70年代末，我国开始进行并网风电的示范研究，并引进国外风机建设示范风电场。1986年，我国第一座“引进机组、商业示范性”风电场——马兰风力发电场在山东荣成并网发电，成为我国风电史上的里程碑。在此之后，我国风电才真正进入发展阶段，经历了初期示范阶段（1986～1993年）、产业化探索阶段（1994～2003年）、产业化发展阶段（2003～2007年）和大规模发展阶段（2008年后）。目前，我国已经成为世界风电装机大国，在全球风力发电占比中排名第一。风电产业的快速发展，对人才的需求数量也急剧增加，风电行业是一个知识密集型行业，同时又是流体、机械、电气、控制等多学科交叉的行业。
为了给风电领域技术人员提供比较全面的风电技术，特编写了本书。在编写前，编者对风电场和主机制造厂进行了充分的调研，详细了解了风电行业岗位对专业技能的要求，再结合编者十余年的教学总结，构思了本书内容。编者力求从实用性出发，选取的内容与风电行业密切相关，以利于风电行业人员掌握理论与专业知识。本书既能满足高校教学要求，同时又能满足风电专业技术人员的学习需求。
本书共8章：
第1章概况性地介绍风力发电基本知识、风力发电机组的分类及运行特性、风力发电系统类型及组成。
第2章详细介绍风力发电机结构及组成，包括机械部件、变桨、偏航、制动等执行机构，电气系统和控制系统等。
第3章系统讲解可用于风力发电系统的笼型感应发电机、绕线转子发电机、电励磁同步发电机、双馈式发电机和永磁同步发电机的工作原理、运行特性及功率调节控制策略，介绍了变流器的组成及其工作原理。
第4章详细介绍变桨系统、偏航系统和制动系统的机构组成及系统工作过程。
第5章讲解液压系统基本知识，介绍风力发电机组典型的液压系统工作过程、风力发电机组齿轮箱的润滑与冷却、偏航系统、变桨系统、主轴系统的自润滑。
第6章介绍变桨变速恒频风力发电机组控制策略和四种工作状态，风力发电机组控制系统组成及工作过程、风力发电机组的并网脱网、低电压穿越、风功率预测等与风力发电机组运行及控制相关的内容。
第7章介绍风电场SCADA系统结构及主要功能、风力发电机组运行监测内容及相关传感器工作原理。
第8章介绍风力发电机组安全内容和保护措施，包括独立于控制系统的安全链工作原理、风力发电机组的防雷措施和接地系统。
本书由长春工程学院陈铁华任主编，长春工程学院张萧任副主编，龙源集团吉林分公司腾依海参与编写。其中，陈铁华负责编写第3～6章，张萧编写第1、2章，腾依海编写第7、8章。
本书特点：一是专业针对性较强，面向风电专业在校学生和风电行业技术人员；二是专业知识高度汇总，书中汇集了风力发电机组结构、运行、控制、安全保护等内容，通过本书的学习，基本上可以全面了解和掌握风力发电机组工作原理和运行控制，本书既可作为理论学习资料，也可作为实践指导资料；三是文字通俗易懂，内容详略得当，没有过多的理论分析与推导，每章后有本章小结和练习题，便于自学自测。
本书在编写过程中参阅了大量已出版的同类教材、科技图书和公开发表的文献，在此向相关作者表示诚挚的谢意。另外，本书中所采用的各厂家的技术资料都是从正规渠道获得并已允许公开，无意泄露厂家机密，在此也对相关公司及厂家表示感谢。
尽管我们试图将本书完美地呈现给读者，但由于水平和现场经验有限，书中表述难免有不妥和疏漏之处，恳请读者批评指正。
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