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内容简介

《风力发电基础》主要介绍了风力发电基础理论、水平轴与垂直轴风力发电机、独立运行与互补运行风力发电系统、并网运行风力发电系统，最后介绍了风力发电相关标准。本书深入浅出，通俗易懂，学以致用。
《风力发电基础》可作为职业院校风能与动力技术专业、风能与机械等专业教材，也可作为其他相关专业课程的教学参考书，还可以作为风力发电知识的普及读本，为从事风力发电领域的工程技术人员提供参考。

目录

第1章绪论1
1��1能源与清洁能源1
1��1��1人类对能源的需求1
1��1��2能源的种类2
1��1��3清洁能源的特点及应用4
1��2风能利用史5
1��2��1风力发电技术出现以前的风能利用5
1��2��2风力发电发展简史7
1��3风力发电的特点9
1��3��1风力发电的意义9
1��3��2风力发电的特点10
1��3��3风力发电存在的问题10
1��4风力发电的现状与发展趋势11
1��4��1世界风力发电的现状11
1��4��2中国风力发电的现状13
1��4��3风力发电的发展趋势14
习题15
第2章风力发电基础理论16
2��1风的测量16
2��1��1风的形成及其特点16
2��1��2风向测量21
2��1��3风速测量22
2��2风力发电机原理23
2��2��1风力机基本结构特征23
2��2��2风力发电机能量转换过程29
2��3风力机的基本参数与基本理论31
2��3��1风力机空气动力学的基本概念31
2��3��2风力机基本理论35
2��3��3风力机性能参数38
2��4风力发电机种类与特性40
2��4��1风力发电机分类40
2��4��2风力发电系统的种类及特征42
实训1风速风向仪安装调试45
实训2小型风力发电机性能测试46
习题47
第3章水平轴风力发电机48
3��1水平轴风力发电机工作原理48
3��1��1水平轴风力发电机运行过程48
3��1��2水平轴风力发电机的功率控制59
3��2水平轴风力发电机结构分析67
3��2��1小型风力发电机基本结构68
3��2��2大中型风力发电机基本结构69
实训3水平轴风力发电机机头组装77
实训4水平轴风力发电机控制器组装80
实训5水平轴风力发电机安装调试81
习题82
第4章垂直轴风力发电机83
4��1垂直轴风力发电机组基本概念84
4��1��1垂直轴风力发电机组的分类84
4��1��2垂直轴风力机的工作原理88
4��1��3垂直轴风力发电机组的基本结构90
4��2垂直轴风力发电机原理分析90
4��2��1垂直轴风力发电机的叶片翼型90
4��2��2垂直轴风机气动性能研究进展94
4��2��3垂直轴风机叶轮气动性能模型96
4��3垂直轴风力发电机组设计与实验97
4��3��1垂直轴发电机组设计97
4��3��2垂直轴风电机组实验100
4��4垂直轴风力发电机的最新应用101
实训6垂直轴风力发电机机头组装102
实训7垂直轴风力发电系统安装调试103
习题105
第5章独立运行的风力发电系统106
5��1独立运行风力发电系统的组成106
5��1��1独立运行风力发电机组的构成106
5��1��2独立运行风力发电机组的供电方式108
5��2独立运行风力发电系统的储能装置110
5��2��1蓄电池的种类及其型号110
5��2��2蓄电池的主要性能参数110
5��2��3铅酸蓄电池114
5��2��4其他种类蓄电池117
5��2��5蓄电池组的串并联119
5��2��6蓄电池组容量选择与计算120
5��2��7其他形式的蓄能装置122
5��3独立运行风力发电系统的控制系统124
5��3��1风力发电控制器的分类和基本参数124
5��3��2控制器的基本工作原理及总体结构126
5��3��3控制系统的功能126
5��3��4风力发电机常规控制内容127
5��3��5控制系统对蓄电池充放电的控制机理130
5��4独立运行风力发电系统的逆变装置132
5��4��1逆变器的工作原理132
5��4��2逆变器的基本技术参数133
5��4��3逆变器的选用135
5��5独立运行风力发电系统的供电系统136
5��5��1直流系统136
5��5��2交流系统137
5��6独立运行风力发电系统维修与保养及常见故障137
5��6��1风力发电机组维修与保养的主要内容138
5��6��2风力发电机组的常见故障类型138
实训8独立运行风力发电系统原理140
实训9独立运行风力发电系统的偏航系统141
习题142
第6章互补运行发电系统143
6��1互补运行发电系统概述143
6��1��1主要特点143
6��1��2主要类型143
6��2风力�补夥�互补发电系统144
6��2��1系统的组成144
6��2��2系统的特点148
6��2��3光伏电池发电原理及其特性149
6��2��4蓄电池充电控制原理152
6��2��5系统的设计步骤154
6��2��6风光互补发电系统的应用前景155
6��3风力�膊裼突ゲ狗⒌缦低�157
6��3��1系统的组成158
6��3��2系统的实用性评价160
6��3��3减少系统成本的措施161
实训10风光互补发电系统的安装、调试与维护162
实训11蓄电池组的安装、常见故障检测与维护163
实训12太阳能电池发电原理研究与分析165
习题168
第7章并网运行风力发电系统169
7��1恒速恒频发电机的并网运行169
7��1��1同步发电机的并网运行控制169
7��1��2感应发电机的并网运行控制170
7��2变速恒频发电机的并网运行172
7��2��1永磁同步发电机的并网运行控制172
7��2��2双馈感应发电机的并网运行控制177
习题179
附录180
附录1风力发电场运行规程(DL/T 666—1999)180
附录2风力发电场设计技术规范(DL/T 5383—2007)183
附录3风力发电机组装配和安装规范(GB/T 19568—2004)187
附录4风力发电机组——控制器技术条件(GB/T 19069—2003)190
附录5风力发电机组——控制器试验方法(GB/T 19070—2003)201
附录6风力发电机组——偏航系统技术条件(JB/T 10425��1—2004)204
附录7风力发电机组——偏航系统试验方法(JB/T 10425��2—2004)206
附录8风力发电机组——制动系统技术条件(JB/T 10426��1—2004)210
附录9风力发电机组——制动系统试验方法(JB/T 10426��2—2004)215
参考文献219

前言/序言

能源是整个世界发展和经济增长最基本的驱动力，是人类赖以生存的基础。在全球经济高速发展的今天，能源短缺与环境污染是人类面临的两大紧迫问题。20世纪70年代“石油危机”促使西方国家加快了新能源的开发速度，太阳能、风能、生物质能、地热能、海洋能、氢能等新型能源被提上了开发日程。我国自2005年起，相继出台了《可再生能源法》、《可再生能源中长期发展规划》等多项扶持新能源产业发展的政策。随着相关发展目标的调整，中国在新能源领域的总投资将超过3万亿元。
在各类新能源中，风能是一种清洁的可再生能源，风力发电是风能利用的主要形式，由于其在减轻环境污染、解决偏远地区居民用电问题以及调整能源结构等诸多方面的突出作用,受到世界各国的重视，成为目前世界上新能源开发利用中技术最成熟、开发最具规模和最具商业化发展前景的发电方式之一。目前中国在风电发展方面继续领先，在2009年已经成为世界上新增风电装机的最大市场。
在此背景下，我们编写了《风力发电基础》一书。本书主要介绍了能源的种类与应用、风能利用及风力发电历史、风力发电基础理论、水平轴与垂直轴风力发电机、独立运行与互补运行风力发电系统、并网运行风力发电系统，最后介绍了风力发电相关标准及其发展趋势。本书在编写中力求深入浅出，通俗易懂，学以致用。
本书由卢为平担任主编，张翠霞、丁宏林担任副主编。张鹏义编写第1章、第6章，易俊诚编写第2章，张翠霞编写第3章，丁宏林编写第4章，卢卫萍编写第5章，秦燕编写第7章。全书由丁宏林、卢为平统稿。
本书可作为高等职业技术学校风能与动力技术专业规划教材，亦可作为其他相关专业课程的教学参考书，还可以作为风力发电知识的普及读本，为风力发电领域的工程技术人员提供参考。
本书在编写过程中得到了编者所在单位领导和同事们的支持与帮助。由于编者水平有限，书中难免有疏漏之处，恳请广大读者批评指正。
编者
2010.12

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