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1 风光发电技术发展现状及趋势1

1.1 中国风能及分布1

1.1.1 风能的形成及特性1

1.1.2 风能的分布与计算方法11

1.1.3 风能发电的现状及趋势21

1.2 太阳能及太阳能分布22

1.2.1 太阳的结构22

1.2.2 太阳的能量及太阳光谱24

1.2.3 太阳辐射能26

1.3 风力发电技术的现状及发展方向33

1.3.1 风力发电技术33

1.3.2 风力发电的发展趋势33

1.4 我国风力发电的技术水平及应用35

1.4.1 江苏风力发电前景展望35

1.4.2 我国风电技术研发与进展35

2 空气动力学及风力机负载研究38

2.1 空气动力学38

2.1.1 空气动力学简介38

2.1.2 空气动力学发展简史38

2.2 空气动力学的基本公式40

2.2.1 叶片翼型的几何形状与空气动力学特性40

2.2.2 风力机主要部件的设计41

2.3 风力机的原理46

2.3.1 风力机的功效46

2.3.2 各类风力机简介48

2.4 功率负载特性曲线50

2.4.1 最佳功率负载线50

2.4.2 实际功率负载线及负载调节方法51

2.5 负载控制器52

2.5.1 多级负载控制器52

2.5.2 负载控制器与变速恒频风力发电53

2.6 风力与发电机的匹配54

2.7 风力发电输出与电网的匹配56

3 风力机的设计方法59

3.1 风机叶片59

3.1.1 虚拟原型59

3.1.2 虚拟原型的特点61

3.1.3 VPD技术在风机叶片设计中的应用62

3.1.4 建立虚拟原型的方法62

3.1.5 虚拟原型的集成框架62

3.1.6 计算机在风力发电风机叶片设计中的应用64

3.1.7 计算机在风力发电风机叶片设计中的优势64

3.2 叶片的有限元设计方法65

3.2.1 有限元法分析65

3.2.2 有限元单元类型的分类与选择67

3.2.3 离散化处理69

3.3 飞轮储能技术70

3.3.1 功能样机数字化70

3.3.2 设计优化70

3.3.3 虚拟技术在飞轮储能设计中的应用71

4 风力发电系统的飞轮储能技术73

4.1 风能储能装置技术简介73

4.1.1 飞轮蓄能73

4.1.2 电解水蓄能74

4.1.3 抽水蓄能74

4.1.4 压缩空气蓄能75

4.1.5 蓄电池蓄能75

4.2 飞轮储能75

4.2.1 飞轮电池的组成及工作原理76

4.2.2 飞轮电池转子控制技术77

4.2.3 飞轮电池的应用前景80

4.3 飞轮储能的控制技术81

4.3.1 飞轮能量的转换方法81

4.3.2 永磁同步电机83

4.3.3 永磁同步电机的控制方法85

4.4 飞轮储能的特性86

4.5 飞轮储能技术未来的发展趋势及研究热点88

5 风力发电及并网技术90

5.1 独立运行风力发电机及其发电系统90

5.1.1 独立运行风力发电机91

5.1.2 独立运行的风力发电系统95

5.2 并网运行风力发电机及其发电系统96

5.2.1 并网运行风力发电机96

5.2.2 并网运行的风力发电系统104

5.3 风力发电机变流技术111

5.3.1 变流整流器111

5.3.2 变流逆变器112

5.4 风力发电主要设备114

5.4.1 风力发电机组115

5.4.2 升压变压器、配电线路及变电所要求119

6 太阳能发电原理及储能控制121

6.1 太阳能光伏电池及电池方阵121

6.1.1 太阳能电池及其分类121

6.1.2 太阳能电池的工作原理及其特性122

6.1.3 太阳能电池阵列128

6.2 光伏发电130

6.2.1 太阳能光伏发电的原理与组成130

6.2.2 光伏发电系统的主要分类134

6.3 光伏发电设计及实例136

6.3.1 太阳能光伏发电系统的设计方法136

6.3.2 太阳能光伏电池板入射能量的计算139

6.4 太阳能光伏发电储能技术141

6.4.1 充、放电控制141

6.4.2 直流—交流逆变技术152

6.5 光伏发电配电系统157

7 风能和光能互补发电160

7.1 风力发电并入电网主要技术要求160

7.2 光伏发电并入电网相关技术分析163

7.2.1 接入系统分析163

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164

7.3 以青海风光发电为例分析其接入承载能力165

7.3.1 大规模光伏、风电并网对电网的影响165

7.3.2 以青海地区电网为例分析局部电网对风光发电接入承载能力的影响166

7.4 电网对风光发电的适应性171

7.4.1 风光发电入网运行要求171

7.4.2 风光发电建设成本分析173

7.5 飞轮储能技术在风光互补发电中的应用研究178

7.5.1 飞轮储能技术国内外研究状况178

7.5.2 飞轮储能技术应用于风光互补发电的可行性179

7.5.3 风光互补发电理化互补储能系统181

7.5.4 “5kW风光互补发电机系统”设计实例183

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187

7.6.1 CAN网络数据采集转换卡的硬件结构187

7.6.2 CAN网络数据采集转换卡的主要硬件设计188

7.6.3 CAN网络数据采集转换卡的软件设计190

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192

7.7.1 基于CAN总线的网络化数据采集系统193

7.7.2 基于CAN总线的数据采集节点设计193

7.7.3 基于μC/OS-Ⅱ环境下的多任务设计196

8 风光发电场中的电力传输技术202

8.1 供电与电力负荷202

8.1.1 电力系统与供电202

8.1.2 电力系统标准电压204

8.1.3 电力系统电能质量评价206

8.1.4 负荷曲线与负荷计算208

8.1.5 设备的负荷计算211

8.1.6 供电系统的功率损耗218

8.2 短路分析及短路电流计算219

8.2.1 短路分析219

8.2.2 短路过程分析220

8.2.3 短路电流计算224

8.2.4 预防短路电流的措施233

8.3 功率因数补偿技术233

8.3.1 功率因数234

8.3.2 提高功率因数的方法235

8.3.3 电容器补偿方式中的高压集中补偿计算236

8.4 智能化供配电系统240

8.4.1 供配电系统信息化的基本功能240

8.4.2 网络化终端电能表设计242

参考文献247