風力發電係統的設計、運行與維護（第2版） pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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葉杭冶 等 著

圖書標籤:

• 風力發電
• 可再生能源
• 電力係統
• 電氣工程
• 能源工程
• 風能
• 運維
• 設計
• 發電
• 新能源

齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121237720

版次：2

商品編碼：11514825

包裝：平裝

叢書名： 風力發電工程與應用叢書

開本：16開

齣版時間：2014-08-01

用紙：膠版紙

頁數：272

正文語種：中文

編輯推薦

　　 風力發電行業技術的經典力作，係統介紹瞭風力發電係統的設計、運行與維護。

內容簡介

　　本書係統介紹瞭我國風能資源基本情況，風電場開發程序及相關技術要求，以及風力發電機組的基本類型、總體結構、控製係統、操作係統、運行方式與監控技術等；並以典型的雙饋式風力發電機組與直驅式永磁風力發電機組為例，介紹瞭風力發電機組的主要部件及維護要求；對海上風電場開發的相關技術也做瞭介紹。

作者簡介

葉杭冶博士，研究員，中國可再生能源學會理事，風力發電係統國傢重點實驗室主任，浙江運達風電股份有限公司總工程師。從事並網運行的風力發電機組研發工作30餘年，2000年獲國務院頒發的政府特殊津貼，2003年主持完成瞭國傢863計劃“兆瓦級變速恒頻風電機組”課題，2008年主持完成瞭國傢科技支撐計劃課題“雙饋式1.5-2.5MW變速恒頻風電機組”並實現瞭産業化。

內頁插圖

目錄

第1章 緒論
1．1 我國的風能資源和開發程度
第1章 緒論
1．1 我國的風能資源和開發程度
1．2 我國風能資源開發利用的重點區域
1．3 我國風電場實際運行效果
1．4 我國的風電裝備製造業
第2章 風電場的選址技術
2．1 風電場選址概述
2．1．1 風電場選址考慮的基本要素
2．1．2 風電場選址步驟
2．2 風電場的風資源評價
2．2．1 風力資源評估所需的基本資料
2．2．2 風電場場址風能資源評估
2．2．3 觀測數據的分析統計
2．2．4 風電場年發電量的計算
2．2．5 風資源評價應遵循的有關規範及要求提供的圖錶
2．2．6 風資源評價成果在技術經濟分析中的應用
2．3 風電場場址的選擇
2．3．1 風電場選址的基本條件
2．3．2 風電場選址的基本方法
2．3．3 風電場選址的技術標準
2．4 風力發電機組現場位置排布方法
2．4．1 風力發電機組位置排列
2．4．2 風力發電機組尾流效應
2．4．3 風電場現場位置選擇對策
第3章 風力發電與電力係統
3．1 概述
3．2 風力發電對電能質量的影響
3．3 風力發電對電網穩定性的影響
3．3．1 電壓穩定性
3．3．2 頻率穩定性
第4章 並網運行的風力發電機組
4．1 風力發電機組的主要形式
4．2 風力發電機組的結構
4．3 風力發電機組的特性
4．4 風力發電機組的控製技術
第5章 雙饋式變速恒頻風力發電機組
5．1 綜述
5．2 風輪
5．3 機艙
5．4 塔架
5．5 基礎
5．6 變流器
5．7 控製係統
第6章 雙饋式風力發電機組的運行控製
6．1 交流勵磁變速恒頻技術
6．2 雙饋式風力發電機組的控製
6．3 雙饋式風力發電機組的運行過程
6．4 風力發電機組的起動與關機程序
6．5 安全鏈
6．6 控製係統硬件
6．7 係統操作
6．8 SCADA監控係統
第7章 直驅式永磁同步風力發電機組
7．1 低速永磁同步風力發電機
7．2 直驅式永磁風力發電機組係統參數
7．3 直驅式永磁風力發電機組並網運行特性
7．4 全功率變流係統
第8章 風力發電機組的維護
8．1 維護項目分類和所需工具
8．2 風力發電機組各部件的維護工作
第9章 安全預防
9．1 安全防護裝備
9．2 機組安裝現場安全總則
9．3 常規安全事項
9．4 安全用電
9．5 事故急救
第10章 海上風力發電技術
10．1 海上風力發電發展現狀
10．2 海上風力發電資源
10．3 海上風力發電的發展曆程
10．4 海上風力發電技術的應用
10．5 海上風力發電的前景展望
附錄A 風力發電機組運行維護檢修項目錶
附錄B 潤滑說明錶
附錄C 主要螺栓緊固扭矩錶
附錄D ABB變頻器維護錶
參考文獻

前言/序言

風能之翼：開啓綠色電力新紀元 在可持續發展的浪潮席捲全球的今天，能源的轉型已成為時代賦予的使命。風能，作為一種取之不盡、用之不竭的清潔能源，正以前所未有的速度崛起，成為構建未來低碳社會的中堅力量。本書《風能之翼：開啓綠色電力新紀元》旨在為所有對風力發電係統感興趣的讀者，從宏觀到微觀，全方位地展現這一充滿活力的領域。 一、風能的魅力與潛力 本書將首先帶領讀者深入瞭解風能的本質。從古老風車的使用，到現代大型風力渦輪機的誕生，我們將一同迴顧風力利用技術的演進曆程。文章將闡述風能為何能夠成為應對氣候變化、實現能源獨立的關鍵選項，並通過翔實的數據和前沿的研究成果，展現風能在全球能源結構中的重要地位和廣闊的發展前景。我們將探討不同地區風能資源的特點，以及如何根據當地條件優化風力發電的布局。 二、風力發電係統的構成與原理 作為風力發電的核心，本書將詳細解析風力發電係統的組成部分。我們將逐一剖析： 風力渦輪機： 從葉片的設計、材料選擇，到輪轂、增速器、發電機等關鍵部件的構造與工作原理。我們將深入探討不同類型的風力渦輪機，如水平軸和垂直軸風力渦輪機，以及它們的優缺點和適用場景。空氣動力學在葉片設計中的作用，以及如何通過優化設計提高能量捕獲效率，也將是重點介紹的內容。 塔筒與基礎： 闡述塔筒的高度、結構強度對風力發電效率和安全性的影響，以及不同類型基礎（如重力基礎、樁基礎）的設計考量。 控製係統： 深入剖析偏航係統、變槳係統以及主控製器的功能，它們如何協同工作，確保風力渦輪機在不同風況下都能高效、安全地運行。我們將瞭解傳感器如何實時監測風速、風嚮等參數，並將這些信息傳遞給控製器，以實現最優的發電策略。 電網接入係統： 介紹風力發電場如何將産生的電力輸送到電網，包括變壓器、輸電綫路以及電網穩定技術等。我們將探討風電並網麵臨的挑戰，以及如何通過先進的技術手段來解決這些問題。 三、風力發電係統的選址與規劃 一個成功的風力發電項目，離不開科學的選址與周密的規劃。本書將聚焦於： 風能資源評估： 介紹常用的風速測量方法、風數據分析技術，以及如何利用氣象模型預測長期風能産量。我們將學習如何區分不同類型的風（如平均風速、陣風），以及它們對風力發電機組壽命和性能的影響。 場地條件分析： 探討地形、地貌、地質條件對風力發電機組安裝和運行的影響，以及如何進行場地勘察和環境評估。 環境影響評估： 關注風力發電項目可能對生態環境、鳥類、蝙蝠以及聲學環境産生的影響，並介紹相應的減緩措施。 經濟可行性分析： 講解項目成本構成、收益估算、投資迴報率計算等，幫助讀者理解風力發電項目的經濟性。 四、風力發電係統的經濟性與政策支持 風力發電的推廣與發展，離不開經濟上的可行性和政策上的支持。本書將深入探討： 成本效益分析： 詳細解析風力發電項目的全生命周期成本，包括初始投資、運營維護費用、退役費用等，以及如何通過技術進步和規模化生産降低成本。 市場機製與激勵政策： 介紹電力市場的運行模式，以及政府為鼓勵風力發電而推齣的各種補貼、稅收優惠、配額製度等。我們將探討不同國傢和地區在推動風電發展方麵的政策經驗，為讀者提供參考。 五、風力發電係統的未來發展趨勢 風力發電技術日新月異，本書將展望未來的發展方嚮： 海上風電的崛起： 介紹海上風力發電的獨特優勢、技術挑戰以及發展現狀，展望其在未來能源格局中的重要作用。 智能風電場： 探討物聯網、大數據、人工智能等先進技術在風力發電場中的應用，如何實現更智能的監控、診斷與優化。 新型風力發電機設計： 介紹柔性葉片、升力式風力機等前沿設計理念，以及儲能技術與風電結閤的應用前景。 風電與其他能源的融閤： 探討風能與太陽能、氫能等其他清潔能源的互補與協同發展，構建多能互補的能源係統。 《風能之翼：開啓綠色電力新紀元》不僅是一本技術著作，更是一扇通往綠色能源未來的窗口。無論您是能源行業的從業者，還是對新能源充滿好奇的學生，抑或是關注可持續發展的社會大眾，本書都將為您提供豐富、深刻的見解，幫助您理解風力發電係統的奧秘，並共同展望一個更加清潔、可持續的能源未來。

評分☆☆☆☆☆

這本書在風力發電係統的控製係統方麵，給我帶來瞭全新的認識。我一直覺得，風機之所以能夠根據風速變化調整齣力，背後的控製係統功不可沒，但具體是如何實現的，一直有些模糊。這本書在這方麵做得非常齣色，它詳細介紹瞭風力發電機組的各種控製策略，從最基礎的恒定槳葉角度控製，到更先進的變槳距控製，再到對電網信號進行響應的電網友好型控製。書中對於模糊邏輯控製、神經網絡控製等智能控製技術在風力發電機組中的應用，也進行瞭深入的探討，這讓我看到瞭未來風機控製係統的智能化發展方嚮。我最感興趣的是，書中對於風場整體控製的介紹，如何通過協調各個風機的運行，來優化整個風場的輸齣功率，減少尾流效應的影響，並滿足電網的調度需求。它不僅僅是關於單個風機的控製，更是關於如何構建一個智能化、自適應的“風能工廠”，實現全局最優。這本書讓我深刻體會到，先進的控製係統，是風力發電係統高效、穩定、經濟運行的關鍵。

評分☆☆☆☆☆

本書對於風力發電機組的機械部件，特彆是傳動係統的闡述，簡直達到瞭教科書級彆的深度。作為一名機械工程師，我一直認為齒輪箱和軸承是風機中最容易齣現故障的部件，也是維護成本最高的部件之一。這本書沒有迴避這個問題，而是花瞭很多篇幅來深入分析這些關鍵部件的設計原理、失效模式和診斷方法。它詳細介紹瞭不同類型齒輪箱（如行星齒輪、圓柱齒輪）的設計要點、潤滑係統的重要性，以及如何通過振動分析、油液分析等手段來監測其健康狀況。對於軸承，書中不僅介紹瞭各種軸承的類型和應用場景，還深入探討瞭疲勞失效、潤滑不良、安裝不當等常見失效原因。我尤其贊賞的是，書中對於葉片和塔筒的結構動力學分析，如何考慮風載、自身重力、以及鏇轉産生的慣性力等多種因素，並進行應力、變形的仿真計算，以確保結構的可靠性。這本書提供的分析方法和工具，對於我日後進行風機設計優化和故障診斷，無疑會提供極大的幫助。它讓我意識到，理解風機的“骨骼”和“關節”，是保障其高效運行的基礎。

評分☆☆☆☆☆

這本書在風力發電係統的經濟性分析和全生命周期成本評估方麵，展現瞭其深刻的行業洞察力。很多技術書籍往往側重於技術細節，而這本書卻將技術與經濟緊密結閤，這對於實際的項目決策者來說，非常有價值。書中詳細闡述瞭風力發電機組的初始投資成本、運行維護成本、以及最終的發電收入等組成部分，並介紹瞭各種經濟性評估方法，例如淨現值（NPV）、內部收益率（IRR）等。我尤其欣賞的是，書中對風電場全生命周期成本的分析，不僅僅考慮瞭設備本身的成本，還包括瞭土地租賃、環境影響評估、以及退役拆除等環節的成本。它還對不同類型風電機組的度電成本（LCOE）進行瞭比較分析，並探討瞭如何通過技術進步和運營優化來降低LCOE，從而提升風電的競爭力。這本書讓我意識到，一個成功的風電項目，不僅要有優秀的技術方案，更要有精密的經濟性分析和周全的成本管理。它不僅僅是關於“製造”風機，更是關於如何“投資”並“運營”一個賺錢的風電項目。

評分☆☆☆☆☆

這本書真是齣乎我的意料！作為一名在風電領域摸爬滾打多年的工程師，我本來以為“第2版”可能隻是對一些過時信息的小修小補，或者增加一些近幾年的技術進展。但當我翻開它，纔發現這簡直是一次全麵的革新。首先，從“設計”部分開始，作者就沒有停留在理論的堆砌上，而是非常深入地剖析瞭風力發電機組在不同地理環境、不同風況條件下的選型策略。他們不僅僅列舉瞭各種機型的優缺點，更用大量的案例研究，詳細闡述瞭在實際項目中，如何根據場地特點（比如地形復雜度、土壤承載力、電網接入條件）來權衡不同葉輪直徑、塔筒高度、額定功率的機組，甚至對一些非主流但潛力巨大的技術路綫也進行瞭探討。我特彆欣賞的是，書中對於風力資源評估的最新方法論，不僅僅是傳統的濛特卡洛模擬，還引入瞭機器學習在數據分析中的應用，這對於提升發電量的預測精度至關重要，直接關係到項目的經濟可行性。而且，對於風機塔筒的結構設計，也不再是簡單地套用規範，而是詳細講解瞭在極端載荷（如陣風、冰載）作用下的有限元分析過程，以及不同材料（鋼、混凝土、混閤結構）的優劣勢對比，這對於保障風電場的長期安全穩定運行提供瞭堅實的理論基礎。這本書的“設計”部分，絕對是指導實踐的寶典，能夠幫助工程師們避開許多容易犯的錯誤，做齣更明智的決策。

評分☆☆☆☆☆

這本書在風力資源評估和場址選擇方麵的內容，給我留下瞭深刻的印象。在以往的認知中，風力資源評估似乎是一個比較固定的流程，但這本書卻引入瞭許多前沿的理念和技術。它詳細介紹瞭如何利用多源數據，包括氣象衛星數據、地麵觀測數據、以及數值天氣預報模型，來構建更精確的風資源模型。我特彆感興趣的是，書中關於微觀選址和宏觀選址的論述，不僅僅是簡單地考慮風速，還深入分析瞭地形對風速分布的影響、地形誘導的湍流效應、以及風機之間的尾流乾擾效應。它提供的CFD（計算流體動力學）模擬方法，能夠幫助我們更準確地預測不同場址下的發電潛力，並優化風機的布局，最大化整個風場的輸齣功率。此外，書中還對風能預測的最新進展進行瞭介紹，包括如何利用機器學習和深度學習技術來提高短期和長期的風能預測精度，這對於風電場的電網調度和經濟性分析都至關重要。這本書讓我意識到，風電場的選址和資源評估，是一個復雜且充滿挑戰但又至關重要的環節，需要綜閤運用多種先進的技術和方法。

評分☆☆☆☆☆

本書對於風力發電機組的電網接入和集成技術，進行瞭非常全麵而細緻的論述，這對於解決風電並網的瓶頸問題至關重要。過去，風電的隨機性和間歇性常常被認為是並網的主要障礙，但這本書提供瞭許多創新的解決方案。它詳細介紹瞭不同電壓等級下的風電場接入方式，包括直接並網、通過升壓站接入等。書中對SVG（靜態無功補償器）、SVC（靜止無功補償器）等無功補償裝置在風電場中的應用進行瞭深入的分析，說明瞭它們如何幫助風電機組穩定電壓，提高電能質量。我特彆關注的是書中關於風電場與電網調度係統集成的部分，它介紹瞭如何通過實時數據交換和通信協議，讓風電場能夠響應電網的調度指令，參與電網的負荷平衡。書中還探討瞭微網技術、虛擬電廠等概念，以及它們如何促進風電的就地消納和區域優化。這本書讓我看到瞭風電與電網和諧共存的未來，它不僅僅是關於“連接”風電，更是關於如何“智慧地集成”風電，使其成為電網中可靠、靈活、高效的組成部分。

評分☆☆☆☆☆

“維護”這部分內容的深度，絕對是我始料未及的。很多書籍在談論維護時，往往停留在簡單的定期檢查和故障維修。但這本書，將風力發電機組的維護提升到瞭一個全新的戰略高度。它詳細介紹瞭預防性維護、預測性維護和狀態監測性維護這三種主要模式的理論基礎、實施方法和技術手段。特彆是在預測性維護方麵，書中深入探討瞭如何利用各種傳感器數據（如振動、溫度、油液分析）來預測關鍵部件（如齒輪箱、軸承、發電機）的壽命，並提前安排維修計劃，從而避免突發性故障造成的停機損失。我一直覺得，風電場的維護成本是運營成本中的一個重要組成部分，如何有效控製和降低這個成本，是所有風電從業者關心的問題。這本書提供的解決方案，比如葉片損傷的無損檢測技術、齒輪箱內部狀態的在綫監測、以及電氣係統絕緣性能的定期評估，都具有極高的實際應用價值。而且，書中還討論瞭如何優化備品備件的管理，以及如何構建高效的維護團隊，這些都是決定風電場長期穩定運行的關鍵因素。它不僅僅是關於“修”，更是關於“如何不被修”，以及“如何以最小的代價，讓它一直良好地運行”。

評分☆☆☆☆☆

這本書對於風力發電係統的安全性設計和風險管理，提齣瞭許多極具價值的見解。在風電行業日益發展壯大的今天，安全性問題始終是重中之重。書中詳細闡述瞭風力發電機組在各種極端工況下的安全運行要求，包括防雷擊、防冰凍、以及抗颱風等設計。它不僅僅停留在理論層麵，而是深入探討瞭具體的防護措施，例如塔筒的防雷接地係統設計、葉片的防冰塗層技術、以及機組在極端天氣下的自動停機和保護機製。我特彆關注的是書中關於風力發電機組的故障安全設計（fail-safe design）的理念，如何通過冗餘設計、故障診斷和報警係統，來最大程度地降低事故發生的概率和後果。書中還對風電場在運行過程中可能麵臨的各種風險進行瞭全麵的評估，包括技術風險、環境風險、以及社會風險，並提齣瞭相應的風險應對策略。它不僅僅是關於如何“設計”風機，更是關於如何“安全地設計、安全地運行、安全地維護”，並最大程度地保障人員和財産的安全。

評分☆☆☆☆☆

我一直對風力發電機組的電氣係統非常感興趣，因為它是風電場的“心髒”。這本書的“電氣係統”部分，真是讓我大開眼界。它不僅僅是簡單地介紹瞭一下發電機和變流器，而是對整個電氣係統的設計、運行和故障排除進行瞭非常深入的講解。從基礎的交流發電機原理，到永磁同步發電機和雙饋感應發電機的技術細節，再到不同類型變流器的拓撲結構和控製算法，都講解得非常透徹。我特彆欣賞書中關於電網連接和功率控製的部分，它詳細闡述瞭風力發電機組如何與電網進行交互，包括有功功率和無功功率的控製，以及如何應對電網的電壓和頻率擾動。書中對各種電網故障（如短路、接地故障）下的風機響應機製，以及相應的保護措施，進行瞭詳細的分析，這對於保障風電場的電網安全至關重要。而且，書中還介紹瞭直流母綫電壓控製、削峰填榖技術以及儲能係統與風機的集成，這些都是未來風電場發展的重要方嚮。這本書讓我對風電場的電氣係統有瞭更全麵、更深入的理解，也為我解決實際工程中的一些電氣問題提供瞭寶貴的參考。

評分☆☆☆☆☆

這本書的“運行”部分，真的是我讀過最詳實、最貼近實際操作的章節之一。我曾經遇到過一些棘手的風機運行問題，比如葉片結冰導緻功率下降、風機在特定風速下頻繁跳停、以及電網波動引起的機組不穩定等。這本書就像一個無所不知的導師，為我提供瞭清晰的診斷思路和解決方案。它深入淺齣地講解瞭風力發電機組的控製策略，從傳統的恒定轉速控製到先進的變槳距控製，再到電網友好型控製技術的最新發展，都做瞭非常細緻的闡述。特彆是關於風機在低風速、高風速以及風場湍流度變化下的運行優化，書中提供的圖錶和公式讓我茅茅塞頓開。我最喜歡的是它對風機監控係統（SCADA）數據分析的應用，如何通過解讀大量的運行數據，識彆潛在的故障隱患，並提前進行預警。書中列舉瞭各種告警信號的含義，以及如何根據這些信號來判斷是電氣故障、機械故障還是控製係統的問題。而且，對於風力發電機組的性能衰減，書中也有專門的章節進行分析，並提齣瞭延長風機壽命的維護建議，這對於我們這些希望最大化風電場經濟效益的人來說，價值韆金。它不僅僅是教你如何“運行”，更是教你如何“高效、安全、經濟地運行”。

評分☆☆☆☆☆

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買瞭還沒有看，不過一定會學好的

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書不錯，性價比高

評分☆☆☆☆☆

還行。。。。。。。。。

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還不錯。

評分☆☆☆☆☆

書不錯，就是有點貴呢，嗬嗬、、

評分☆☆☆☆☆

啦啦啦啦啦啦啦啦啦

評分☆☆☆☆☆

書麵髒，裏麵印刷有問題，懷疑是不是正版的

評分☆☆☆☆☆

工作學習～