风力发电技术与工程应用
出版时间： 2014年版
丛编项： 国际电气工程先进技术译丛
内容简介
本书几乎涵盖了大、中、小型风力发电机运行的各方面内容。本书采用大量生动的资料和通俗易懂的文字表述方式，以风力发电机为主线，对风力发电的过程、原理、技术、设备等方面进行了系统的介绍，内容涉及许多与风力发电有关的背景和知识。本文的主要内容包括：风能开发基本知识；风能资源及风力机选址；风力机的分类、原理与结构；发电机；齿轮箱与传动链；电网与风电并网；风力机塔架及攀爬安全；风力机与风电场；风力机的安装与维护；风力发电中的电气与电子基础。各章节均包括大量的照片、插图以及数据表格，各章节内容可根据具体需求和目的选用。
目录
第一章 风能简介
1.1风力机的基本结构及其发电原理
1.2风能的开发历史
1.3风力机的分类
1.4风力机的技术规格
1.5风力机的标准和认证
1.6不间断电能供应的需求
1.7电力传输的制约因素
1.8美国的电力负荷
1.9美国总日负荷需求
1.10最大负荷
1.11商业负荷与工业负荷
1.12民用负荷
1.13电网系统
1.14偏远地区的独立电源
1.15风能的环境和生态评估
1.16绿色能源技术的必要性
1.17风能发展趋势
1.18风能政策走向
1.19财政扶持和投资回收
1.20绿色能源投资回收期的计算
1.21风能的税赋考虑
1.22绿色技术岗位的技能需求
1.23风能产业的工作岗位
第二章 风能资源与风力机选址
2.1风能的基本物理特性
2.2风的特性
2.3与风电系统相关的地理因素
2.4风速的变化
2.5风速的季节变化和年度变化特性
2.6风速的昼夜变化
2.7紊流
2.8阵风风速
2.9极端风速
2.10风速预测
2.11风电场的尾流效应
2.12复杂地形引起的紊流
2.13根据需求选定风场装机容量
2.14如何确定一个地区的可利用风能
2.15影响风电的地方性法规
2.16风力机选址需求
2.17选定合适的风力机安装地点
第三章 垂直轴及水平轴风力机的运行
3.1风力机叶片概述
3.2风力机的类型
3.3垂直轴风力机
3.4水平轴风力机
3.5叶片的几何设计
3.6叶片的数目
3.7叶片类型比较
3.8单叶片、双叶片和三叶片风力机的优缺点
第四章 风力机的性能
4.1恒速运行
4.2风力机叶片的转动原理
4.3攻角和叶片节距角
4.4叶片节距控制
4.5变风速情况下风力机的运行
4.6发电量的估测
4.7风力机测试
4.8风力机的紊流问题
4.9如何确定风力机的最佳性能
第五章 水平轴风力机的主要部件
5.1 水平轴风力机概述
5.2机舱与机舱底座
5.3叶轮轮毂与叶片类型
5.4叶片的数量
5.5桨叶节距控制
5.6转速及其控制
5.7叶片的独立变桨控制
5.8基于负荷效率的叶片控制
5.9偏航机构
5.10偏航驱动
5.11偏航控制
5.12偏航驱动刹车
5.13数据采集与通信
5.14风速计与风向标
5.15风力机的数据采集与监控系统
5.16风力机控制系统
5.17可编程逻辑控制器(PLC)的基本原理
5.18 PLC的输入量与输出量
5.19 PLC模拟控制
5.20基于PLC反馈控制的风力机控制
5.21基于PLC的功率控制
5.22叶尖速的优化
5.23基于PLC的叶片转矩优化
5.24 PLC程序存储与永久性存储器
5.25发电机励磁控制
5.26液压控制
5.27液压系统在风力机中的作用
5.28液压泵
5.29方向控制装置
5.30基于液压电磁阀的电气控制
5.31液压缸与液压马达
5.32液压比例控制阀
5.33风力机的刹车
第六章 发电机
6.1 交流电与直流电概述
6.2“交流”的含义
6.3交流电的频率
6.4磁场理论介绍
6.5直流发电机
6.6交流电动机
6.7交流发电机
6.8交流异步发电机
6.9同步发电机
6.10双馈感应发电机
6.11永磁同步发电机
6.12使用交流发电机发出直流电
第七章 齿轮箱与直驱系统
7.1齿轮箱的作用
7.2齿轮传动比的优点
7.3齿轮类型
7.4斜齿行星齿轮
7.5轴承
7.6差速齿轮箱与直齿圆柱齿轮
7.7主齿轮箱
7.8驱动链
7.9直驱系统
第八章 电网与风电并网
8.1 了解电网
8.2智能电网
8.3变压器及输配电基本设备
8.4并网导则的原则与规范
8.5国家电气标准和电网其他要求
8.6建筑供电与居民供电
8.7输配电中的开关与并网
8.8电力部门的电能计量
8.9电能质量概述
8.10频率与电压控制
8.11电压、有功及无功功率
8.12低电压穿越
8.13闪变与电能质量
8.14系统接地
8.15地下线路
8.16电力线路敷设
8.17架空线路
8.18风电场变电站
8.19民用及商业单电源系统
第九章 塔架的类型、设计与安全
9.1 风力机塔架的类型
9.2塔架的混凝土基础与支撑
9.3塔架的攀爬
9.4塔架工作安全及攀爬安全
9.5风力机防雷
9.6超速保护和塔架过负荷控制
9.7塔架周边的鸟类安全
9.8塔架维护
第十章 风力机设备与风电场
10.1 项目开发
10.2风电场选址评估
10.3 选址问题
10.4视觉及景观评估
10.5小型民用风力机
10.6自制风力机
10.7商用风力机
10.8风电场
10.9美国海上风电
10.10欧洲大型海上风电场
第十一章 风电机组的安装、故障诊断与维修
11.1 风力机的安装步骤
11.2故障诊断概述
11.3故障诊断流程
11.4症状与问题之间的区别
11.5故障诊断表与故障诊断矩阵的使用
11.6风力机转换与传动故障诊断
11.7机械及塔架故障诊断
11.8电气故障诊断
11.9液压故障诊断
11.10风电系统的周期性维护
11.11风力机大修
第十二章 风力发电机的电气与电子基础知识
12.1 基本概念及简单电路
12.2电压、电流与电阻的测量
12.3基于欧姆定律的电压、电流与电阻计算方法
12.4电路基础
12.5串联电路
12.6并联电路
12.7串－并联电路
12.8电容及容性电抗
12.9交流电路中的电阻与电感
12.10阻抗及感性电路的阻抗计算
12.11交流电路中的有功功率与视在功率
12.12功率因数计算
12.13基于电抗与电容的功率因数调节
12.14无功功率
12.15三相变压器
12.16继电器与接触器的原理与特性
12.17电机启动器的作用
12.18熔断器
12.19逆变器与电路中的电子元器件
12.20二级管整流技术
12.21发光二极管
12.22PNP与NPN型晶体管
12.23可控硅整流器
12.24三端双向可控硅
12.25实现直流－交流电能变换的逆变器
术语表
缩写与简写
索引
