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第1章 风力发电技术1

1.1风电的发展1

1.2能源和电力需求3

1.3政府的能源政策8

1.4技术发展9

参考文献11

第2章 风能利用的历史12

2.1竖轴风机12

2.2水平轴风机14

参考文献22

第3章 风力机的基本理论24

3.1风功率24

3.2阻力风机25

3.3升力风机28

3.4阻力风机与升力风机的比较30

参考文献31

第4章 风力发电机组的结构设计33

4.1叶轮34

4.2传动系统48

4.3辅助机构和特殊装置60

4.4塔架和地基65

4.5制造与装配71

4.6风机的数据72

参考文献76

第5章 风特性、风功率和测风79

5.1风的形成79

5.2大气边界层82

5.3风功率、能量及载荷的评估计算98

5.4测风和数据评估107

参考文献111

第6章 Betz和Schmitz理论114

6.1风含功率114

6.2翼型理论118

6.3气体在旋翼的流动及气动力121

6.4 Betz最佳设计123

6.5损失126

6.6考虑出风旋转时的Schmitz设计128

6.7旋转损失132

6.8叶片设计中要考虑的因素133

6.9总结135

参考文献137

第7章 风力机性能计算及偏载特性139

7.1性能计算方法139

7.2特性曲线的无量纲描述141

7.3快速风力机的特性曲线142

7.4风力机的特性场144

7.5快速风力机的变桨特性145

7.6扩展算法148

7.7叶片基元法的局限和三维计算方法153

参考文献157

第8章 模拟原理及相似准则159

8.1相似理论的应用159

8.2弯曲应力161

8.3离心力在叶根产生的拉伸应力162

8.4重力在叶根产生的弯曲应力163

8.5叶片自振频率和频率比的变化164

8.6气动阻尼165

8.7发电机的放大原则166

8.8放大原则在直驱风机发电机上的应用167

8.9传动系统放大后的扭转振动167

8.10风机的放大边界169

参考文献170

第9章 风力机结构动力学171

9.1激振源171

9.2风力机的自由振动和受迫振动177

9.3整机动力学仿真187

9.4实验验证189

参考文献191

第10章 风力发电机组的标准和认证192

10.1认证192

10.2验证195

10.3验证实例：钢筒塔架——单轴应力状态和各向同性材料198

10.4轮毂多轴应力状态的校核——材料各向同性200

10.5单轴应力状态和各向异性材料叶片的验证203

参考文献206

第11章 风力发电机组的电学基础207

11.1交流电机209

11.2交流电机、电机结构和三相同步电机219

11.3风力机的大功率电子元件——整流器227

参考文献232

第12章 风力发电机组的控制和运行234

12.1对传动系统施加影响的可能性237

12.2传感器和作动器242

12.3控制器和控制系统242

12.4变速变桨风力机的控制律243

12.5控制器的设计244

12.6简单机械式控制的实例245

12.7风力机控制系统的微分方程及其在工作点的线化249

参考文献251

第13章 风力机的类型及应用254

13.1并网风力机254

13.2独立运行的风力机和岛屿风力机265

13.3互补风力机273

参考文献277

第14章 风力发电机组在联合电网上的运行278

14.1联合电网278

14.2联合电网中的风力发电机组284

参考文献290

第15章 风场规划、运行和经济性分析292

15.1风电场的规划与立项292

15.2建设和运行303

参考文献316