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第1章绪论111能源与清洁能源1111人类对能源的需求1112能源的种类2113清洁能源的特点及应用412风能利用史5121风力发电技术出现以前的风能利用5122风力发电发展简史713风力发电的特点9131风力发电的意义9132风力发电的特点10133风力发电存在的问题1014风力发电的现状与发展趋势11141世界风力发电的现状11142中国风力发电的现状13143风力发电的发展趋势14习题15第2章风力发电基础理论1621风的测量16211风的形成及其特点16212风向测量21213风速测量2222风力发电机原理23221风力机基本结构特征23222风力发电机能量转换过程2923风力机的基本参数与基本理论31231风力机空气动力学的基本概念31232风力机基本理论35233风力机性能参数3824风力发电机种类与特性40241风力发电机分类40242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4831水平轴风力发电机工作原理48311水平轴风力发电机运行过程48312水平轴风力发电机的功率控制5932水平轴风力发电机结构分析67321小型风力发电机基本结构68322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8341垂直轴风力发电机组基本概念84411垂直轴风力发电机组的分类84412垂直轴风力机的工作原理88413垂直轴风力发电机组的基本结构9042垂直轴风力发电机原理分析90421垂直轴风力发电机的叶片翼型90422垂直轴风机气动性能研究进展94423垂直轴风机叶轮气动性能模型9643垂直轴风力发电机组设计与实验97431垂直轴发电机组设计97432垂直轴风电机组实验10044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10651独立运行风力发电系统的组成106511独立运行风力发电机组的构成106512独立运行风力发电机组的供电方式10852独立运行风力发电系统的储能装置110521蓄电池的种类及其型号110522蓄电池的主要性能参数110523铅酸蓄电池114524其他种类蓄电池117525蓄电池组的串并联119526蓄电池组容量选择与计算120527其他形式的蓄能装置12253独立运行风力发电系统的控制系统124531风力发电控制器的分类和基本参数124532控制器的基本工作原理及总体结构126533控制系统的功能126534风力发电机常规控制内容127535控制系统对蓄电池充放电的控制机理13054独立运行风力发电系统的逆变装置132541逆变器的工作原理132542逆变器的基本技术参数133543逆变器的选用13555独立运行风力发电系统的供电系统136551直流系统136552交流系统13756独立运行风力发电系统维修与保养及常见故障137561风力发电机组维修与保养的主要内容138562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14361互补运行发电系统概述143611主要特点143612主要类型14362风力光伏互补发电系统144621系统的组成144622系统的特点148623光伏电池发电原理及其特性149624蓄电池充电控制原理152625系统的设计步骤154626风光互补发电系统的应用前景15563风力柴油互补发电系统157631系统的组成158632系统的实用性评价160633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16971恒速恒频发电机的并网运行169711同步发电机的并网运行控制169712感应发电机的并网运行控制17072变速恒频发电机的并网运行172721永磁同步发电机的并网运行控制172722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 104251—2004)204附录7风力发电机组——偏航系统试验方法(JB/T 104252—2004)206附录8风力发电机组——制动系统技术条件(JB/T 104261—2004)210附录9风力发电机组——制动系统试验方法(JB/T 104262—2004)215参考文献219
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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201012
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