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第1章 风力发电技术发展现状及趋势 1

1.1风力发电技术现状和发展方向 1

1.1.1风力发电 1

1.1.2风力发电技术的发展方向 1

1.2我国风力发电研发及开发应用 3

1.2.1我国风电技术研发与进展 3

1.2.2江苏省2010-2015年风力发电技术研发与进展 5

1.3前景展望 5

第2章 风能及其分布 6

2.1风能 6

2.2风能分布与计算方法 16

2.3中国风电的必要性和发展政策 25

2.3.1发展风电的必要性 25

2.3.2国家对发展风电的政策支持 25

2.3.3发展风电的展望 26

第3章 空气动力学及风力机 27

3.1空气动力学 27

3.1.1叶片翼型的几何形状与空气动力学特性 27

3.1.2风力机主要部件的设计 29

3.2风力机原理与结构 32

3.2.1风力机的功率与效率 32

3.2.2各类风力机 34

3.2.3风力机的气动基础 35

第4章 风力发电负载调节系统的研究 37

4.1功率负载线 37

4.1.1最佳功率负载线 37

4.1.2实际功率负载线的确定及负载调节 38

4.2负载控制器 38

4.2.1分级负载控制器 38

4.2.2负载控制器与变速恒频风力发电 40

4.3电场风资源与风力发电机组的匹配 41

4.4风电输出与电网的匹配 42

第5章 风力发电系统及并网 44

5.1风力发电系统的发电机 44

5.1.1独立运行风力发电系统中的发电机 44

5.1.2并网运行风力发电系统中的发电机 52

5.2风力发电系统 64

5.2.1独立运行的风力发电系统 64

5.2.2并网运行的风力发电系统 67

5.3风力发电设备 78

5.3.1风力发电机组设备 78

5.3.2风电场升压变压器、配电线路及变电所设备 88

5.4风力发电机变流装置的研究 89

5.4.1整流器 89

5.4.2逆变器 91

第6章 风力发电系统的储能 94

6.1蓄能装置概述 94

6.2飞轮储能 96

6.2.1飞轮电池的组成与工作原理 96

6.2.2飞轮电池转子的支承、驱动和控制 97

6.2.3飞轮电池的应用 100

6.3飞轮储能的控制 101

6.3.1飞轮能量转换器 101

6.3.2永磁同步电机的数学模型 103

6.3.3永磁同步电机的控制策略 104

6.3.4结论 105

6.4储能的稳定性分析 105

6.4.1引言 105

6.4.2飞轮蓄能系统稳定运转 106

6.4.3阻尼系统的设计 106

6.4.4结论 107

第7章 风力机的设计 108

7.1风机叶片的设计 108

7.1.1物理原型、数字原型与虚拟原型的概念 108

7.1.2虚拟原型开发方法的特点 111

7.1.3风力发电风机叶片研究的意义 111

7.1.4建立虚拟原型的主要步骤 112

7.1.5支持虚拟原型的集成框架 112

7.1.6基于计算机技术在风力发电风机叶片设计中的应用 114

7.1.7基于计算机技术在风力发电风机叶片设计中的优势 114

7.2叶片的有限元设计方法 114

7.2.1有限元法的基本原理与分析方法 115

7.2.2有限元分析中的离散化处理 116

7.2.3离散化处理 118

7.2.4单元分析 119

7.2.5后置处理 120

7.3储能飞轮的设计 121

7.3.1数字化功能样机 121

7.3.2多学科设计优化 121

7.3.3虚拟样机技术在飞轮储能设计中的应用 122

第8章 太阳能及其发电技术 123

8.1太阳和太阳能 123

8.1.1太阳的结构和组成 123

8.1.2太阳的能量 125

8.1.3地球上的太阳能 126

8.1.4我国丰富的太阳能资源 130

8.2太阳能电池及发电系统 134

8.2.1太阳能电池及太阳能电池方阵 134

8.2.2太阳能光伏发电 143

8.2.3太阳能光伏发电系统的设计及实例 150

第9章 太阳能发电储能 166

9.1太阳能发电储能控制及逆变 166

9.1.1充、放电控制器 166

9.1.2直流-交流逆变器 179

9.2太阳能电池配电系统 186

9.2.1光伏电站交流配电系统的构成和分类 186

9.2.2光伏电站交流配电系统的主要功能和原理 187

9.2.3对交流配电系统的主要要求 188

9.2.4高压配电系统 189

第10章 风光互补发电及并网技术 190

10.1电网对光伏电站接入的承载能力 190

10.1.1大规模光伏、风电并网对电网的影响 190

10.1.2区域电网对光伏电站接入的承载能力 191

10.2光伏发电并网技术 198

10.2.1并网光伏电站接入系统分析 198

10.2.2光伏发电接入后电网暂态稳定性分析 200

10.2.3光伏电站并网运行后系统的暂态特性 203

10.3风电并网的技术要求 203

10.3.1风电并网技术标准的制定 203

10.3.2风电并网技术要求内容 204

10.4电网大规模接入风光电的适应性 207

10.4.1光伏发电并网运行要求 207

10.4.2规划光伏发电的经济效益和运行成本分析 210

参考文献 214