风力发电技术基础

目前国内外风力发电发展迅猛，需要大批的专业技术人才。为切实培养风力发电行业所需的技术人才，编写了本书。本书依据风力发电职业岗位能力的要求，内容的选取与风力发电行业密切结合，旨在培养风力发电技术紧缺人才。本书较全面地涵盖了风力发电行业所需的相关技术基础知识，主要包括可再生能源发电、风力发电的历史与现、风能基础、风力发电系统、风电场、空气动力基础、变流技术基础、机械传动基础、液压传动基础、通信基础和风力发电对电网的影响等相关基础知识，并为《风力发电机组运行与维护》（ISBN:978～7—111～55816～3）奠定知识基础。本书可作为高等专科学校及应用型本科院校的风力发电工程技术、风电系统运行与维护及相关专业的教材，也可作为风力发电技术人员的培训教材和自学参考书。为方便教学，本书提供免费电子教案及习题参考答案。凡选用本书作为授课用教材的学校均可来电索取，咨询电话：010～88379375。

前言
第1章可再生能源发电技术
1.1可再生能源
1.1.1能源的分类
1.1.2可再生能源概述
1.1.3我国可再生能源的现状
1.2发电技术
1.2.1发电技术基础
1.2.2可再生能源发电技术基础
本章小结
习题
第2章风力发电的历史与现状
2.1风力机的起源
2.1.1世界各国风力机的起源
2.1.2我国风力机的起源
2.2风力发电机的发展历史
2.3风力发电机的发展现状
2.4我国风力发电的发展
2.4.1我国风力发电的起步
2.4.2我国风力发电的现状
2.4.3我国风力发电的规划
本章小结
习题
第3章风能基础
3.1风
3.1.1风的形成
3.1.2风的等级
3.1.3风的参数
3.1.4风的特性
3.2风能
3.2.1风能参数
3.2.2风能资源的特点
3.2.3风能资源的评估
3.2.4我国风能资源
本章小结
习题
第4章风力发电系统
4.1风力发电基础
4.2风力发电机的结构
4.2.1小型风力发电机
4.2.2风力发电机组
4.3风力发电机的分类
4.4风力发电系统
4.4.1小型风力发电系统
4.4.2大型风力发电系统
4.5风力发电机组的运行
4.5.1主要参数的监测
4.5.2机组运行的工作状态
本章小结
习题
第5章风电场
5.1风电场概述
5.2风电场选址原则
5.2.1风电场宏观选址
5.2.2风电场微观选址
5.2.3海上风电场选址原则
5.3风力发电机组的选择
5.3.1各种机型的优缺点
5.3.2风力发电机组选型考虑的
因素
5.4我国主要风电场
本章小结
习题
第6章空气动力基础
6.1风力机能量转换的基本理论
6.1.1贝茨理论
6.1.2特性参数
6.1.3动量理论
6.2翼型的空气动力学基础
6.2.1空气动力学的基本概念
6.2.2翼型的基本参数
6.2.3翼型的空气动力
6.3叶片分析的基本理论
6.3.1叶素理论
6.3.2涡流理论
本章小结
习题
第7章变流技术基础
7.1变流技术
7.1.1电力电子器件
7.1.2功率MOS场效应晶体管
7.1.3绝缘栅双极晶体管
7.2整流技术
7.2.1整流电路的分类
7.2.2整流电路
7.2.3PWM整流电路
7.3斩波技术
7.4逆变技术
7.5开关技术
7.6典型变流系统
7.6.1不可控整流+Boost+
逆变方案
7.6.2背靠背双PWM方案
本章小结
习题
第8章机械传动基础
8.1轴的基础知识
8.1.1轴的类型及其特点
8.1.2轴的结构
8.1.3轴的材料
8.1.4轴的参数
8.2轴承
8.2.1轴承基础
8.2.2滑动轴承
8.2.3滚动轴承
8.3联轴器
8.3.1固定式联轴器
8.3.2刚性可移式联轴器
8.3.3弹性联轴器
8.4齿轮传动基础
8.4.1齿轮
8.4.2轮系
8.4.3齿轮机构
8.4.4齿轮传动
本章小结
习题
第9章液压传动基础
9.1液压传动基础知识
9.1.1液压传动原理和组成
9.1.2液压传动的基本参数
9.1.3液压传动的特点
9.2液压传动系统的元件
9.2.1动力元件
9.2.2执行元件
9.2.3控制元件
9.2.4辅助元件
9.3液压基本回路
9.3.1方向控制回路
9.3.2压力控制回路
9.3.3速度控制回路
本章小结
习题
第10章通信基础
10.1通信基本概念
10.2通信网络
10.2.1通信网络基础
10.2.2通信网络的拓扑结构
10.2.3通信协议
10.3工业以太网通信技术
本章小结
习题
第11章风力发电对电网的影响
11.1风电接入容量
11.2风力发电对电能质量的影响
11.2.1电压偏差
11.2.2电压变动和闪变
11.2.3谐波
11.3风力发电对电能稳定性的影响
11.3.1电压稳定性
11.3.2频率稳定性
11.4风力发电的其他影响
本章小结
习题
参考文献

自20世纪90年代以来风力发电进入了迅速发展阶段，成为新能源中的佼佼者。风能作为一种清洁的可再生能源，对于解决能源紧张和环境污染等问题有积极作用，越来越受到世界各国的重视。
目前我国的风力发电行业正处于高速发展阶段，风力发电行业从业人员紧缺，满足风力发电行业需求的安装、运行、维护及生产等专业教材较少，本书兼顾教学需要及工程应用，注重学用结合，紧密结合风力发电行业所需的基础知识。
本书依据职业岗位能力的要求，从应用角度出发，系统地介绍了可再生能源发电技术，风力发电技术的起源和现状，风和风能资源的测量、评估，风力发电系统的组成及作用，风电场的组成、选址和建设，叶素理论、涡流理论等空气动力学理论，变流技术基础，轴、联轴器和齿轮等机械传动基础，液压传动基础，通信基础，同时介绍了风力发电对电网的影响。
本书在编写时力求由浅入深、通俗易懂、注重应用。
全书共分为11章。内容包括：第1章可再生能源发电技术，第2章风力发电的历史与现状，第3章风能基础，第4章风力发电系统，第5章风电场，第6章空气动力基础，第7章变流技术基础，第8章机械传动基础，第9章液压传动基础，第10章通信基础和第11章风力发电对电网的影响。每章后附有本章小结及习题。
本书由承德石油高等专科学校赵丽君、李庆生任主编，河南牧业经济学院杜金宇任副主编，河北旅游职业技术学院班立新、保定电力职业技术学院邵联合参与编写。其中赵丽君编写了第4章和第7章，李庆生编写了第2章、第5章和第11章，邵联合编写了第3章和第6章，班立新编写了第8章和第9章，杜金宇编写了第1章和第10章。全书由赵丽君统稿。
本书由承德石油高等专科学校李长久教授主审，他对本书的内容、结构及文字方面提出了许多宝贵的建议，在此表示衷心的感谢！
由于编者水平有限，书中难免有不足和错漏之处，恳请读者批评指正。