风力发电机组原理与应用PDF电子书下载

第一章 绪论 1

第一节 风 1

一、风的形成 1

二、风力等级 6

三、风的测量 8

四、风的数学描述 11

五、风能可利用区的划分 15

第二节 风力发电机组 16

一、风电发电机组的工作原理 16

二、风电发电机组的构成和分类 18

第三节 大型风力发电机组的典型结构 22

一、双馈式风力发电机组 22

二、直驱式永磁风力发电机组 23

三、中传动比齿轮箱（“半直驱”）型机组 24

第二章 风力发电机 25

第一节 贝兹极限 25

第二节 风力发电机的结构 28

一、叶片的构造 28

二、定桨距叶片叶柄结构 28

三、叶片数 30

四、轮毂 30

第三节 叶片的空气动力特性 32

一、叶片的基本几何定义 32

二、作用在叶片上的空气动力 33

第四节 风轮的空气动力特性 35

一、风轮的几何定义与参数 35

二、作用在风轮上的空气动力 36

第五节 风力发电机的维护 39

一、叶片清洗 39

二、叶片的噪声 39

三、叶片的裂纹 39

四、叶片轴承的维护 39

五、轮毂的维护 40

第三章 发电系统 41

第一节 异步发电机及其并网 41

一、结构 41

二、工作原理 42

三、并网方式 43

四、并网运行时的功率输出及无功功率补偿 44

五、变速恒频技术 46

第二节 同步发电机及其并网 46

一、结构 46

二、工作原理 47

三、并网条件和方式 48

四、转矩-转速特性 49

五、功率调节和补偿 49

六、变速恒频技术 51

第三节 双馈异步发电机发电系统 52

一、结构 52

二、工作原理 52

三、双馈异步发电机运行时的功率分析 53

四、变速恒频风力发电系统 53

五、背靠背恒压源PWM调制电路（PWM-VSI） 54

第四节 永磁同步发电机发电系统 56

第五节 发电系统的维护 57

一、温度控制 57

二、运行维护 57

三、风力发电机的故障分析 59

第四章 主传动与制动 61

第一节 主传动 61

一、主轴及主轴承 61

二、齿轮箱 63

三、联轴器 74

第二节 制动 79

一、机械制动 79

二、空气动力制动 84

第五章 变桨距与偏航 86

第一节 变桨距系统 86

一、液压变桨距系统 86

二、电动变桨距系统 87

三、变距轴承 91

第二节 偏航系统 91

一、偏航系统的功能 91

二、偏航系统的组成和工作原理 91

三、执行机构 92

四、偏航系统的维护 94

五、偏航系统的常见故障 95

第三节 液压系统 96

一、液压元件 96

二、定桨距机组液压系统 108

三、变桨距机组液压系统 110

四、液压系统的维护 112

五、液压系统的常见故障 113

第六章 控制系统（上） 114

第一节 控制系统的结构与功能 114

一、控制系统的总体结构 114

二、控制系统的功能 115

三、常规控制内容 116

第二节 定桨距风电机组的控制 121

一、机组的控制特性 121

二、运行过程 124

三、参数监测和处理 127

第三节 变桨距风电机组的控制 131

一、机组的控制特性 131

二、运行状态 133

三、带调整发电机转差率的变桨距系统 134

四、发电机转子电流控制技术 137

第七章 控制系统（下） 142

第一节 变速恒频风力发电机组的控制 142

一、最佳风能利用系数 143

二、风力发电机的转矩—速度特性 145

三、运行状态 146

四、总体控制方式 147

第二节 安全保护 150

一、运行管理和安全保护 150

二、安全保护的内容 150

三、安全链 151

第三节 传感器 151

一、被检测的物理量 152

二、主要传感器 152

第四节 人机界面 154

一、运行操作 155

二、状态显示 158

三、故障监测 158

第八章 支撑体系 159

第一节 机舱 159

一、机舱底盘 159

二、机舱罩 159

三、整流罩 160

第二节 塔架 160

一、塔架的分类 160

二、塔架结构 162

三、塔架的固有频率 164

四、塔架-风轮系统振动模态 166

第三节 基础 169

一、厚板块基础 169

二、多桩基础 169

三、混凝土单桩基础 170

第四节 避雷系统 170

一、风轮叶尖和风速传感器的保护 170

二、机舱的保护 171

三、电气设备的保护 171

第五节 支撑体系的维护 173

一、连接件的维护 173

二、结构件的维护 173

三、塔基水平度检测 173

四、塔筒标识的维护 173

附录 174

一、风的统计学模型 174

二、风力发电机旋转尾流模型 178

三、双馈式风力发电系统数学模型 181

四、风力发电机组常用基本术语和定义 194

参考文献 202