风光发电及传输技术

1 风光发电技术发展现状及趋势
1.1 中国风能及分布
1.1.1 风能的形成及特性
1.1.2 风能的分布与计算方法
1.1.3 风能发电的现状及趋势
1.2 太阳能及太阳能分布
1.2.1 太阳的结构
1.2.2 太阳的能量及太阳光谱
1.2.3 太阳辐射能
1.3 风力发电技术的现状及发展方向
1.3.1 风力发电技术
1.3.2 风力发电的发展趋势
1.4 我国风力发电的技术水平及应用
1.4.1 江苏风力发电前景展望
1.4.2 我国风电技术研发与进展

2 空气动力学及风力机负载研究
2.1 空气动力学
2.1.1 空气动力学简介
2.1.2 空气动力学发展简史
2.2 空气动力学的基本公式
2.2.1 叶片翼型的几何形状与空气动力学特性
2.2.2 风力机主要部件的设计
2.3 风力机的原理
2.3.1 风力机的功效
2.3.2 各类风力机简介
2.4 功率负载特性曲线
2.4.1 功率负载线
2.4.2 实际功率负载线及负载调节方法
2.5 负载控制器
2.5.1 多级负载控制器
2.5.2 负载控制器与变速恒频风力发电
2.6 风力与发电机的匹配
2.7 风力发电输出与电网的匹配

3 风力机的设计方法
3.1 风机叶片
3.1.1 虚拟原型
3.1.2 虚拟原型的特点
3.1.3 VPD技术在风机叶片设计中的应用
3.1.4 建立虚拟原型的方法
3.1.5 虚拟原型的集成框架
3.1.6 计算机在风力发电风机叶片设计中的应用
3.1.7 计算机在风力发电风机叶片设计中的优势
3.2 叶片的有限元设计方法
3.2.1 有限元法分析
3.2.2 有限元单元类型的分类与选择
3.2.3 离散化处理
3.3 飞轮储能技术
3.3.1 功能样机数字化
3.3.2 设计优化
3.3.3 虚拟技术在飞轮储能设计中的应用

4 风力发电系统的飞轮储能技术
4.1 风能储能装置技术简介
4.1.1 飞轮蓄能
4.1.2 电解水蓄能
4.1.3 抽水蓄能
4.1.4 压缩空气蓄能
4.1.5 蓄电池蓄能
4.2 飞轮储能
4.2.1 飞轮电池的组成及工作原理
4.2.2 飞轮电池转子控制技术
4.2.3 飞轮电池的应用前景
4.3 飞轮储能的控制技术
4.3.1 飞轮能量的转换方法
4.3.2 永磁同步电机
4.3.3 永磁同步电机的控制方法
4.4 飞轮储能的特性
4.5 飞轮储能技术未来的发展趋势及研究热点

5 风力发电及并网技术
5.1 独立运行风力发电机及其发电系统
5.1.1 独立运行风力发电机
5.1.2 独立运行的风力发电系统
5.2 并网运行风力发电机及其发电系统
5.2.1 并网运行风力发电机
5.2.2 并网运行的风力发电系统
5.3 风力发电机变流技术
5.3.1 变流整流器
5.3.2 变流逆变器
5.4 风力发电主要设备
5.4.1 风力发电机组
5.4.2 升压变压器、配电线路及变电所要求

6 太阳能发电原理及储能控制
6.1 太阳能光伏电池及电池方阵
6.1.1 太阳能电池及其分类
6.1.2 太阳能电池的工作原理及其特性
6.1.3 太阳能电池阵列
6.2 光伏发电
6.2.1 太阳能光伏发电的原理与组成
6.2.2 光伏发电系统的主要分类
6.3 光伏发电设计及实例
6.3.1 太阳能光伏发电系统的设计方法
6.3.2 太阳能光伏电池板入射能量的计算
6.4 太阳能光伏发电储能技术
6.4.1 充、放电控制
6.4.2 直流一交流逆变技术
6.5 光伏发电配电系统

7 风能和光能互补发电
7.1 风力发电并入电网主要技术要求
7.2 光伏发电并入电网相关技术分析
7.2.1 接人系统分析
7.2.2 以青海电网为例分析光伏电站入网后的暂态稳定性
7.3 以青海风光发电为例分析其接入承载能力
7.3.1 大规模光伏、风电并网对电网的影响
7.3.2 以青海地区电网为例分析局部电网对风光发电接人承载能力的影响
7.4 电网对风光发电的适应性
7.4.1 风光发电入网运行要求
7.4.2 风光发电建设成本分析
7.5 飞轮储能技术在风光互补发电中的应用研究
7.5.1 飞轮储能技术国内外研究状况
7.5.2 飞轮储能技术应用于风光互补发电的可行性
7.5.3 风光互补发电理化互补储能系统
7.5.4 “5 kW风光互补发电机系统”设计实例
7.6 适用于风光互补电场的CAN网络数据采集转换卡的设计
7.6.1 CAN网络数据采集转换卡的硬件结构
7.6.2 CAN网络数据采集转换卡的主要硬件设计
7.6.3 CAN网络数据采集转换卡的软件设计
7.7 网络化数据采集监控系统在风光互补发电厂中的应用
7.7.1 基于CAN总线的网络化数据采集系统
7.7.2 基于CAN总线的数据采集节点设计
7.7.3 基于μC／OS—Ⅱ环境下的多任务设计

8 风光发电场中的电力传输技术
8.1 供电与电力负荷
8.1.1 电力系统与供电
8.1.2 电力系统标准电压
8.1.3 电力系统电能质量评价
8.1.4 负荷曲线与负荷计算
8.1.5 设备的负荷计算
8.1.6 供电系统的功率损耗
8.2 短路分析及短路电流计算
8.2.1 短路分析
8.2.2 短路过程分析
8.2.3 短路电流计算
8.2.4 预防短路电流的措施
8.3 功率因数补偿技术
8.3.1 功率因数
8.3.2 提高功率因数的方法
8.3.3 电容器补偿方式中的高压集中补偿计算
8.4 智能化供配电系统
8.4.1 供配电系统信息化的基本功能
8.4.2 网络化终端电能表设计
参考文献

《风光发电及传输技术》：
　　4.2.2飞轮电池转子控制技术
　　飞轮电池是一种储能装置，当“充电”时，电动机通过变频调速控制逐步提高飞轮转子的转速，将电能转换为飞轮的动能储存起来；而“放电”时，则通过发电机向外稳定输出电能，使飞轮转速逐步下降。
　　飞轮电池作为一种储能装置，其主要技术指标有：可提取的能量（简称净能量）；充电／放电电压（或充电／放电电流）；充电速率或功率（影响充电时间）和放电速率或功率（决定带动负载的能力）。飞轮电池可提取的能量与飞轮的安全运转速度、小稳定运转速度以及飞轮的转动惯量等有关。一般来说，提高飞轮的安全运转速度比提高飞轮的转动惯量可得到更好的储能效果，原因是旋转物体的动能与旋转速度是二次关系，而与转动惯量是一次关系。除提高飞轮的安全运转速度和转动惯量能提高飞轮电池可提取的能量外，尽量降低小稳定运转速度也可提高飞轮电池可提取的能量。飞轮电池的充电速率主要影响充电时间，充电速率越高，充电时间越短。放电速率的大小则决定飞轮电池带动负载的能力，放电速率越大，带动负载的功率就越大。
　　衡量飞轮电池的主要性能指标有：能量转换效率、储能密度（比能量）、怠速损耗、使用温度、寿命、可靠性、安全性等。能量转换效率越高，动能与电能之间相互转化的损耗就越小，经济性也就越好。储能密度一般主要取决于飞轮材料的抗拉强度，抗拉强度越高，飞轮可安全运转的转速就越高，储存的能量就越多，相对的储能密度就越高。而高的可靠性和高的安全性则是所有仪器和设备所追求的目标。
　　一般来说，一个好的飞轮电池除了要达到用户所提出的主要技术指标（如可提取的能量、充电时间和放电功率）外，还应该具有低的怠速损耗、长寿命、高的能量密度、高的能量转换效率、高的可靠性、高的安全性和良好的经济性。这些技术性能指标有的是由飞轮电池的某些部件单独体现的，有些则是由几个或所有零部件共同体现的。
　　飞轮电池系统的结构飞轮电池系统的总体结构方案与飞轮的结构、飞轮转子的支承方案、集成式电动机／发动机和其他一些辅件的结构密切相关。按理说，它应该在所有零部件的结构方案形成后才能确定下来，为了方便理解后面各章节内容，在这里建立飞轮电池的系统结构方案，增强对飞轮电池的感性认识。
　　针对固定应用（指的是基础或机架固定不动）的飞轮电池，提出一种新型的磁悬浮支承系统，并在考虑飞轮电池内部各关键零部件的结构和布置情况下，构造出飞轮电池的结构方案，如图4.2所示。这种方案的特点是它的磁悬浮支承系统采用了一种新型磁力轴承（即电动磁力轴承）作为转子的径向支承，并结合轴向永磁磁力轴承构成飞轮转子无接触磁悬浮式支承。
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