風能利用

本書全面介紹了風能利用的基本知識，共分9章，包括風能及其應用、風力機、雙饋風力發電機組、永磁直驅風力發電機組及其他機組、風電場、分佈式發電和微網、風力提水、風力制熱、風帆助航。

本書圖文並茂、詳略得當，適於作為本科及高職高專院校“風能利用”課程教材，以及對從事風能利用的設計、製造和使用人員進行培訓的專用教材，也可以作為風能利用愛好者的自學用書。

前言

縮略語譯註

主要物理量符號表

第1章風能及其應用

1.1風

1.1.1風速和風向

1.1.2風力等級

1.1.3風的測量

1.1.4風功率

1.1.5風頻特性

1.1.6風切變

1.1.7湍流

1.1.8風能資源

1.2風能的利用

1.2.1助航

1.2.2磨面

1.2.3提水

1.2.4發電

1.2.5制熱

1.3風力發電

1.3.1風電機組結構和基本

參數

1.3.2風電機組的分類

1.3.3供電方式

思考題

第2章風力機

2.1風力機的組成與分類

2.2水平軸升力型風力機綜覽

2.3大型水平軸升力型風力機

2.3.1葉片

2.3.2輪轂

2.3.3風輪

2.3.4額定功率調節

2.3.5偏航

2.3.6支承體系

2.4小型水平軸升力型風力機

2.4.1風輪

2.4.2轉速調節

2.4.3方向調節

2.4.4安全控制

2.4.5塔架

2.4.6迴轉體

2.5垂直軸升力型風力機

2.6阻力型風力機

2.7水平軸和垂直軸風力機的

比較

2.7.1綜合性能

2.7.2風能利用係數

2.7.3轉矩係數

2.8其他形式風力機

思考題

第3章雙饋風力發電機組

3.1概述

3.2發電系統

3.2.1雙饋發電機

3.2.2變流器

3.2.3變流器控制策略

3.2.4運行狀態

3.2.5功率流程

3.2.6無刷雙饋發電機

3.3主傳動與制動

3.3.1主軸及主軸承

3.3.2齒輪箱

3.3.3聯軸器

3.3.4制動

3.4液壓系統

3.4.1電液比例閥

3.4.2變槳距機組液壓系統

實例

3.5潤滑、温控、接地與避雷

3.5.1潤滑

3.5.2温度控制

3.5.3接地

3.5.4避雷

3.6主控系統

3.6.1基本功能

3.6.2主控系統硬件結構

3.6.3傳感器

3.6.4安全保護

3.7機組的運行

3.7.1起動與關機

3.7.2併網與脱網

3.7.3工作狀態的轉移

3.7.4功率控制

思考題

第4章永磁直驅風力發電機組及

其他

4.1永磁直驅風電機組的組成

4.2永磁直驅風電機組發電系統

4.2.1永磁同步發電機

4.2.2變流器

4.2.3發電系統保護電路

4.2.4變流器的控制策略

4.3永磁直驅風電機組機艙總成

4.3.1主傳動

4.3.2制動

4.3.3冷卻與除濕

4.4其他同步風電機組

4.4.1電勵磁直驅式風電機組

4.4.2應用液力機械增速箱的

風電機組

4.4.3應用電磁調速的風

電機組

4.4.4其他電勵磁風電機組

4.5基於感應發電機的風電機組

4.5.1籠型感應發電機

4.5.2恆速恆頻風電機組

4.5.3雙速恆頻機組

4.5.4優化轉差機組

4.5.5變速恆頻機組

思考題

第5章風電場

5.1概述

5.1.1風電場工程

5.1.2風電場電氣系統結構

5.1.3風力發電機組的佈局

5.2風電場電氣主系統

5.2.1主要電氣設備

5.2.2無功補償裝置及其控制

策略

5.2.3風電場電氣主接線

5.3配電裝置

5.3.1裝配式配電裝置

5.3.2成套配電裝置

5.3.3屋內配電裝置

5.3.4屋外配電裝置

5.4風電場監控系統

5.4.1升壓站監控系統

5.4.2風電機組羣監控系統

5.4.3風電場監控及數據採集

系統

5.5風電場運行

5.5.1風電機組運行

5.5.2配電裝置運行

5.5.3風電場運行調度

5.6海上風電場

5.6.1海上風電的防腐

5.6.2海上風電機組的基礎

5.6.3海上風電機組的吊裝與

維護

5.6.4海上輸變電

思考題

第6章分佈式發電和微網

6.1概論

6.2風能儲存

6.2.1蓄電池

6.2.2其他儲能方法

6.2.3儲能方法的比較

6.3風-光互補發電

6.3.1太陽電池

6.3.2風光互補發電系統

6.4風柴油互補發電

6.5微網的應用技術

6.6離網供電系統

6.6.1小型風電機組

6.6.2控制器

6.6.3逆變器

6.6.4卸荷器

思考題

第7章風力提水

7.1提水設備

7.1.1往復式提水設備

7.1.2旋轉式提水設備

7.1.3流體作用式提水設備

7.2風力提水機組

7.2.1高揚程機組

7.2.2低揚程機組

7.2.3遠距離提水

思考題

第8章風力制熱

8.1制熱設備

8.1.1攪拌液體制熱器

8.1.2油壓阻尼孔制熱

8.1.3固體摩擦制熱器

8.1.4液力偶合器制熱

8.1.5渦電流制熱器

8.1.6壓縮空氣制熱

8.1.7熱泵

8.2換熱器

8.2.1管式換熱器

8.2.2板式換熱器

8.3熱能存儲

8.3.1顯熱存儲

8.3.2潛熱存儲

8.3.3化學存儲

8.4風力制熱機組

8.4.1攪拌液體式機組

8.4.2油壓阻尼式機組

8.4.3熱泵式機組

思考題

第9章風帆助航

9.1帆船的結構

9.2帆的工作原理

9.2.1升力驅動和阻力驅動

9.2.2帆的最佳角度

9.3帆船出航

9.3.1航行方向的調節

9.3.2航向與風向

9.3.3換舷轉向

9.3.4起航與停船

思考題

附錄水平軸風力機的動力學

理論

參考文獻