1. 风力发电机组技术与应用
风力发电是风能的主要利用形式，安全清洁、充裕且源源不断。风力发电发展迅速，备受世界各国重视。
风力发电运行方式一：独立运行方式 属于小型风力发电，如家用型，由一台小型风力发电机向一户或者几户供电，并用蓄电池蓄电保证无风时用电。
风力发电运行方式二：组合运行方式 通常指风力发电与柴油机发电相结合，为一座大厦或者一个村庄及单位供电。
风力发电运行方式三：并入电网运行 风力发电并入常规电网运行，向大型电网提供电力，通常由几十台甚至百台风力发电机组成。
风力发电系统中最重要的部件是风力机和发电机。风力机围绕变桨距调节技术，而发电机围绕变速恒频发电技术，此两项技术是风力发电的核心技术。风力机通过叶轮捕获风能，将风能转化为机械动能，实现轮毂机械转动。变距调节方式可以调整叶片迎风面与众向旋转轴夹角，影响叶片受力与阻力，保障大风时风机输出功率的增加及输出功率恒定。采用变距调节方式，风机功率输出曲线平滑。在额定风速以下时，控制器将叶片攻角置于零度附近，不做变化，近似等同于定浆距调节。在额定风速以上时，变浆距控制结构发生作用，调节叶片攻角，将输出功率控制在额定值附近。变浆距风力机的起动速度较定浆距风力机低，停机时传递冲击应力相对缓和。正常工作时，主要是采用功率控制，在实际应用中，功率与风速的立方成正比。较小的风速变化会造成较大的风能变化。由于变浆距调节风力机受到的冲击较之其它风力机要小得多，可减少材料使用率，降低整体重量。且变距调节型风力机在低风速时，可使桨叶保持良好的攻角，比失速调节型风力机有更好的能量输出，因此比较适合于平均风速较低的地区安装。
变速恒频风力发电机采用交流励磁双馈型发电机，结构类似绕线型感应电机，只是转子绕组上加有滑环和电刷，转子的转速与励磁的频率有关，使得双馈型发电机的内部电磁关系既不同于异步发电机又不同于同步发电机，但它却具有异步机和同步机的某些特性。交流励磁双馈变速恒频风力发电机不仅可以通过控制交流励磁的幅值、相位、频率来实现变速恒频，还可以实现有功、无功功率控制，对电网而言还能起无功补偿的作用。交流励磁变速恒频双馈发电机系统有如下优点：允许原动机在一定范围内变速运行，简化了调整装置，减少了调速时的机械应力。同时使机组控制更加灵活、方便，提高了机组运行效率。需要变频控制的功率仅是电机额定容量的一部分，使变频装置体积减小，成本降低，投资减少。调节励磁电流幅值，可调节发出的无功功率；调节励磁电流相位，可调节发出的有功功率。应用矢量控制可实现有、无功功率的独立调节。风力发电是风能的主要利用形式，安全清洁、充裕且源源不断。风力发电发展迅速，备受世界各国重视。
2. 风力发电机组的相关设备及作用
风力发电正在世界上形成一股热潮，风力发电在芬兰、丹麦等国家很流行，我国也在西部地区大力提倡。因为风力发电没有燃料问题，也不会产生辐射或空气污染，是一种特别好的发电方式。 风力发电的原理，是利用风力带动风车叶片旋转，再透过增速机将旋转的速度提升，来促使发电机发电。依据目前的风车技术，大约是每秒三公尺的微风速度（微风的程度），便可以开始发电。
风力发电正在世界上形成一股热潮，因为风力发电没有燃料问题，也不会产生辐射或空气污染。
风力发电在芬兰、丹麦等国家很流行；我国近几年风电产业突飞猛进。小型风力发电系统效率很高，但它不是只由一个发电机头组成的，而是一个有一定科技含量的小系统：风力发电机+充电器+数字逆变器。风力发电机由机头、转体、尾翼、叶片组成。每一部分都很重要，各部分功能为：叶片用来接受风力并通过机头转为电能；尾翼使叶片始终对着来风的方向从而获得最大的风能；转体能使机头灵活地转动以实现尾翼调整方向的功能；机头的转子是永磁体，定子绕组切割磁力线产生电能。
风力发电机因风量不稳定，故其输出的是13～25V变化的交流电，须经充电器整流，再对蓄电瓶充电，使风力发电机产生的电能变成化学能。然后用有保护电路的逆变电源，把电瓶里的化学能转变成交流220V市电，才能保证稳定使用。
机械连接与功率传递水平轴风机桨叶通过齿轮箱及其高速轴与万能弹性联轴节相连,将转矩传递到发电机的传动轴,此联轴节应按具有很好的吸收阻尼和震动的特性，表现为吸收适量的径向、轴向和一定角度的偏移，并且联轴器可阻止机械装置的过载。另一种为直驱型风机桨叶不通过齿轮箱直接与电机相连风机电机类型。 风力发电机是将风能转换为机械功的动力机械，又称风车。广义地说，它是一以大气为工作介质的能量利用机械。
机舱：机舱包容着风力发电机的关键设备，包括齿轮箱、发电机。维护人员可以通过风力发电机塔进入机舱。机舱左端是风力发电机转子，即转子叶片及轴。
转子叶片：捉获风，并将风力传送到转子轴心。现代600千瓦风力发电机上，每个转子叶片的测量长度大约为20米，而且被设计得很像飞机的机翼。
轴心：转子轴心附着在风力发电机的低速轴上。
低速轴：风力发电机的低速轴将转子轴心与齿轮箱连接在一起。在现代600千瓦风力发电机上，转子转速相当慢，大约为19至30转每分钟。轴中有用于液压系统的导管，来激发空气动力闸的运行。
齿轮箱：齿轮箱左边是低速轴，它可以将高速轴的转速提高至低速轴的50倍。 高速轴及其机械闸：高速轴以1500转每分钟运转，并驱动发电机。它装备有紧急机械闸，用于空气动力闸失效时，或风力发电机被维修时。
发电机：通常被称为感应电机或异步发电机。在现代风力发电机上，最大电力输出通常为500至1500千瓦。 偏航装置：借助电动机转动机舱，以使转子正对着风。偏航装置由电子控制器操作，电子控制器可以通过风向标来感觉风向。图中显示了风力发电机偏航。通常，在风改变其方向时，风力发电机一次只会偏转几度。
电子控制器：包含一台不断监控风力发电机状态的计算机，并控制偏航装置。为防止任何故障（即齿轮箱或发电机的过热），该控制器可以自动停止风力发电机的转动，并通过电话调制解调器来呼叫风力发电机操作员。
液压系统：用于重置风力发电机的空气动力闸。
冷却元件：包含一个风扇，用于冷却发电机。此外，它包含一个油冷却元件，用于冷却齿轮箱内的油。一些风力发电机具有水冷发电机。
塔：风力发电机塔载有机舱及转子。通常高的塔具有优势，因为离地面越高，风速越大。现代600千瓦风汽轮机的塔高为40至60米。它可以为管状的塔，也可以是格子状的塔。管状的塔对于维修人员更为安全，因为他们可以通过内部的梯子到达塔顶。格状的塔的优点在于它比较便宜。
风速计及风向标：用于测量风速及风向 前言 第1章绪论1 1 1风能利用及风力发电历史2 1 2中国风能资源与开发前景4 1 2 1风能特点4 1 2 2我国风能资源分布特点及 开发前景5 1 2 3风电发展概况7 1 3风力发电技术现状与发展8 1 3 1风力发电机组的类型8 1 3 2大型水平轴并网风电机组的 基本结构10 1 3 3风力发电技术的发展状况11 1 4风电机组相关设计标准14 1 4 1国际电工委员会标准14 1 4 2国外主要风电标准15 1 4 3中国主要风电标准16 思考题17 第2章风能及其转换原理18 2 1风的种类及其特性18 2 1 1风的形成及其基本特性18 2 1 2全球性的风21 2 1 3地方性的风22 2 1 4平均风23 2 1 5脉动风27 2 1 6极端风29 2 1 7地形地貌对风的影响31 2 2风的测量与估计32 2 2 1风向的测量33 2 2 2风速的测量33 2 2 3风能估计34 2 3风能资源评估及风电场选址概述37 2 3 1风能资源评估38 2 3 2风电场选址38 2 4风能转换基本原理40 2 4 1叶片上的气动力40 2 4 2风能转换基础理论42 2 5风力机的特性46 2 5 1风轮空气动力特性46 2 5 2风力机的运行特性47 2 5 3实度对风力机特性的影响48 思考题50 第3章风力发电机组的结构51 3 1水平轴风电机组概述51 3 1 1风电机组的基本结构、性能 和类型51 3 1 2风电机组主要参数56 3 1 3风电机组设计级别60 3 2风轮61 3 2 1叶片61 3 2 2轮毂66 3 2 3变桨机构67 3 3风电机组传动系统69 3 3 1风轮主轴69 3 3 2增速齿轮箱71 3 3 3轴的连接与制动79 3 4机舱、主机架与偏航系统80 3 4 1机舱80 3 4 2主机架80 3 4 3偏航系统81 3 5塔架与基础84 3 5 1塔架84 3 5 2陆上风电机组的基础88 3 5 3海上风电机组的基础90 3 6风电机组其他部件91 思考题91 第4章风力发电机92 4 1发电机的工作原理92 4 1 1发电机的基本类型92 4 1 2直流发电机的基本工作原理94 4 1 3同步交流发电机的基本工作 原理95 4 1 4异步交流发电机的基本工作 原理97 4 2风力发电系统中的发电机98 4 2 1并网风电机组使用的发电机99 4 2 2离网风电机组使用的发电机100 4 3并网风力发电机101 4 3 1同步发电机101 4 3 2异步发电机103 4 3 3双馈异步发电机104 4 3 4直驱型发电机107 思考题110 第5章风力发电机组的控制及安全 保护111 5 1风力发电机组的控制技术111 5 1 1风力发电机组的基本控制 要求111 5 1 2风力发电机组的控制系统 结构114 5 1 3风力发电机组的运行控制 过程115 5 2风力机控制117 5 2 1风力机控制的空气动力学 原理117 5 2 2定桨距风力机控制118 5 2 3变桨距风力机控制119 5 2 4功率控制121 5 3发电机控制123 5 3 1风力发电机控制要求123 5 3 2异步风力发电机控制124 5 3 3双馈式发电机控制129 5 3 4直驱式发电机控制132 5 4风力发电机组信号检测135 5 4 1风速及风向信号检测135 5 4 2转速信号检测135 5 5控制系统的执行机构136 5 5 1制动保护系统137 5 5 2变桨距执行系统137 5 5 3偏航系统139 5 6风电机组的安全保护140 5 6 1风电机组安全保护系统设计140 5 6 2风电机组安全链系统141 5 6 3风力发电机组防雷保护142 思考题143 第6章垂直轴风力发电机组145 6 1垂直轴风力发电机组及其发展 概况145 6 1 1垂直轴风力发电机组的发展 概况145 6 1 2垂直轴风力机的类型146 6 1 3垂直轴风力机的主要特点148 6 2垂直轴风力机基本原理149 6 2 1阻力型垂直轴风力机149 6 2 2升力型垂直轴风力机151 6 3水平轴与垂直轴风力机的对比152 思考题153 第7章离网风力发电系统154 7 1离网风力发电机组的应用154 7 1 1向大用户直接供电154 7 1 2向农户、村落、农牧场供电155 7 2微、小型风力发电机组结构156 7 2 1叶片与风轮157 7 2 2调速装置157 7 2 3调向装置158 7 2 4发电机159 7 2 5塔架160 7 2 6蓄电池160 7 2 7控制器和逆变器160 7 3互补发电系统160 7 3 1风 光互补发电系统160 7 3 2风力发电机与蓄电池系统162 7 3 3风力 柴油互补发电系统164 7 4储能装置166 7 4 1蓄电池166 7 4 2抽水蓄能170 7 4 3飞轮储能170 7 4 4超导储能171 7 4 5其他储能方式171 思考题171 附录风力发电名词术语汉英对照172 参考文献178
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3. 风力发电机工程
. 获取当地气象数据；
2. 根据气象数据分析资源情况；
3. 项目地点测风；
4. 风资源评估；
5. 了解电网、土地、无价、税收情况；
6. 编制项目建议书；
7. 项目建议书的批复立项：
1）入网承诺 ；
2）电价承诺 ；
3）土地使用承诺 ；
4）贷款承诺；
8. 可行性研究报告；
9. 上报主管部门审查批复；
10. 组织项目小组或项目公司；
1）组织考察设备厂；
2） 落实资金到位；
3） 获得开工许可;
11. 组织设备招标工作；
12. 签订供货合同；
13. 工程施工组织；
1）土建工程施工；
2） 风力机组生产制造；
3） 电气工程施工;
14. 设备安装、调试、试运行 ;
15. 设备预验收;
16. 风电场的运行维护管理。
4. 风力发电机组概述
组成风力发电系统的主要部件是塔架、发电机、齿轮增速器(一般为传动效率高的行星齿轮传动)、变桨偏航系统(按风力大小调整桨叶迎风面)、桨叶、联轴器、电控系统等。
风力发电技术采用空气洞力学原理，针对垂直轴旋转的风洞模拟，叶片选用了飞机翼形形状，在风轮旋转时，它不会受到因变形而改变效率等;它用垂直直线4-5个叶片组成，由4角形或5角形形状的轮毂固定、连接叶片的连杆组成的风轮，由风轮带动稀土永磁发电机发电送往控制器进行控制，输配负载所用的电能。
5. 风力发电机工程技术
风机叶片是风力发电技术进步的关键核心
风力机部件，其良好的设计、可靠的质量和优越的性能是保证机组正常稳定运行的决定因素。我国风机叶片行业的发展是伴随着风电产业及风电设备行业的发展而发展起来的。由于起步较晚，我国风机叶片最初主要是依靠进口来满足市场需求的。随着国内企业和科研院所的共同努力，我国风机叶片行业的供给能力迅速提升。我国风机叶片市场已经形成外资企业、民营企业、研究院所、上市公司等多元化的主体投资形式。外资企业主要有GE、LM、GAMESA、VESTAS等，国内企业以时代新材、中材科技、中航惠腾、中复连众为代表。截至到2008年5月，中国境内的风电机组叶片厂商共有31家。其中，已经进入批量生产阶段的公司有10家。2008年，已经批量生产的叶片公司生产能力为460万千瓦。预计2010年，这些叶片公司全部进入批量生产阶段后，综合生产能力将达到900万千瓦。