風能與風力發電技術(第二版)
所屬類別
科技 >> 能源 >> 可再生能源
作者:張志英、趙萍、李銀鳳、劉萬琨 編著
出版日期:2010年5月 書號:978-7-122-07796-7
開本:16 裝幀:平 版次:2版1次 頁數:312頁
本書介紹了有關風力發電的基本知識和技術,通俗地分析了風的形成、風的分類和風能定量評估。詳細闡述了風輪機的基本工作原理、工程設計方法和風輪機最佳化設計;對風輪機的結構、空氣動力學特性、安全運行、風力機發電系統及風輪機材料等進行了說明和分析。對風輪機的一些特殊問題,例如變速/恆頻技術、迎風調節、風輪葉片材料和製造、風電場最佳化分析、風資源對性能的影響等蒐集了大量的數據資料供參考查詢。
本書適合於從事風電領域內工作的工程師和技術人員閱讀參考,也適合作為高等院校熱動力專業的教學參考書,對想了解風能發電的讀者也是一本極好的科普讀物。
目錄
第1章風與風能1
11風1
111風的形成1
112風向與風速3
12風能5
12121世紀的最主要能源5
122風能密度8
123風能密度計算方法8
124地球上風能資源分布9
125我國風能資源分區11
126風能的三級區劃指標體系12
127風資源描述的基本理論14
13風電場選址25
131風電場選址的技術原則26
132風電場現場位置選擇對策27
14風電場風能資源評估28
141風電場風能資源測量方法28
142風電場風能資源評估方法31
第2章風能發電36
21風力機的型式36
211水平軸式風力發電裝置37
212垂直軸式風力機38
22風能發電39
23併網風力發電的價值分析41
231併網風力發電的價值分析41
232風電項目可行性研究43
24風力發電裝置44
241風輪44
242調速器和限速裝置45
243調向裝置47
244傳動機構48
245塔架48
25大中型風電場設計48
251風力資源評估所需的基本資料48
252風力發電場址的選擇49
253風力發電機組選型和布置50
254風力發電機布置和風能計算52
255風力發電機基礎53
256風力發電場的經濟效益和社會效益評價54
26風力發電設備的最佳化分析55
261最佳化選型因素分析55
262財務預測結果57
27風力機安全運行58
271風力機運行流程58
272正常運行過程59
273運行安全性61
274安全性方針62
275風力機載荷設計62
276風輪機與航空安全問題63
第3章風力發電技術65
31功率調節65
311定槳距失速調節65
312變槳距角調節67
313混合調節67
32變轉速運行67
321影響風力機功率的因素67
322變轉速運行的特點68
33發電機變轉速/恆頻技術69
331併網運行風力機頻率恆定問題69
332變轉速/恆頻風力機用發電機70
34風輪機迎風技術71
341風輪機風向跟蹤原理71
342風輪機風向跟蹤方法71
35風電品質72
36風力機結構和空氣動力學72
37風力機控制技術73
第4章風輪機設計75
41風輪機的基本理論75
411風性能描述75
412風能和風的能量密度76
413風能利用係數77
414風輪機的槳葉設計79
415風輪機的空氣動力特性81
42風力機設計要求82
421風力機設計安全等級82
422一般等級風力機的安全係數和強度分析83
423風力機設計要求85
424風力機整機技術要求106
425齒輪箱技術要求107
426塔架技術要求108
427風輪葉片技術要求109
43風輪機工程設計113
431風輪機工程設計方法113
432風力機的各種設計方案118
44風輪機最佳化設計119
441風輪機最佳化設計原理119
442風輪機最佳化設計舉例120
45風輪機模化設計123
451風輪機模型及特性123
452風輪機模化設計方法124
46風輪機工程設計圖例124
47風輪機的設計與製造128
471功率設計128
472風輪設計132
473齒輪箱和剎車機構140
474電器系統和發電系統設計142
475機艙和對風控制146
476塔架設計149
477彈性體系統動態振動設計151
478功率和轉速調節155
479風力機成本分析162
48風輪機材料162
481風輪機用材料162
482各種風輪機材料165
49風力機設計風速問題167
491設計風速問題167
492風電場最佳化170
第5章風輪機和風電場數值計算173
51風電場數值模型173
511流體力學的控制方程173
512守恆形式的控制方程組174
513補充方程175
514邊界條件175
515控制方程離散有限差分法175
52風輪機設計軟體177
521軟體計算舉例177
522計算結果及分析178
53風電場數值計算軟體包181
531典型風電場數值計算軟體包181
532Bladed軟體包計算功能182
54風力機設計軟體包的開發185
541風力發電機設計軟體包185
542軟體包模組和資料庫185
543風力機空氣動力學研究185
544風力機動態測試方法的研究186
545儲能方法的研究187
546小型風電場規劃方法的研究188
55風力機可靠性數值研究188
551風力機在惡劣環境下的可靠性研究188
552風力機抗颱風設計192
第6章大型風力機設計196
61250~1200kW風力機系列196
611S系列風力機技術參數196
612NA系列風力機技術參數197
621000kW級風力機設計198
621FD60A型風力機設計198
622V52850kW風力機設計214
6231200kW級風力機設計216
631500kW級風力機設計217
631FD70A/FD77A風力機設計217
632S70/S77風力機設計224
633V821650kW風力機設計228
642000kW級風力機設計231
641R82/2000kW風力機設計231
642V901800/2000kW級風力機設計233
643V802000kW風力機設計235
652500 kW級風力機設計237
651FD90/2500kW型風力機設計237
652N80、N90風力機設計241
663000kW級風力機設計245
661W90/3000kW風力機設計245
662V9013000kW風力機設計245
663V11213000kW風力機設計247
675000kW級風力機設計249
671FC/5000/126136風力機設計249
672R5M風力機設計251
673R系列大型風力機253
第7章風力機發電系統255
71風力機對發電系統的一般要求255
711風力機發電系統的特殊性255
712一般要求255
72恆速/恆頻發電機系統256
721同步發電機256
722感應發電機256
73變速/恆頻發電機系統258
731不連續變速系統258
732連續變速系統259
74小型直流發電系統262
741交流永磁發電機262
742無刷爪極自勵發電機263
第8章特殊用途風力機設計264
81海上用風力機設計264
811近海風電場技術266
812淺海風電場投資概算272
813海上風力發電技術273
814漂浮式海上風電場275
815海上風力機277
82低溫地區風力機設計283
821低溫環境對風力發電機組的影響283
822低溫對風輪機葉片的影響284
83高原高寒地區風力機設計286
831高原環境空氣密度對風力發電的影響286
832高原環境大氣溫度對風力發電的影響287
833高原雷暴的影響287
834其他因素的影響288
835高原風力機設計改進措施288
84免齒輪箱式直接驅動型風力機設計290
841直接驅動式風力機原理290
842變速直驅永磁發電機控制系統292
843離網型低速永磁發電機297
844直接驅動型風力機組 299
附錄302
附錄一風力等級和風壓計算302
附錄二小型風力機技術數據303
附錄三葉輪式風力機技術術語標準定義(GB 8974—88)304
附錄四風力發電裝置國家和國際標準308
附圖1中國風能分布圖310
附圖2風速大於3m/s的有效風功率密度分布圖310
附圖3中國全年風速大於3m/s的小時數分布圖311
參考文獻312