风力发电机组设计与技术2025|PDF|Epub|mobi|kindle电子书版本百度云盘下载

风力发电机组设计与技术PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

第1章 绪论1

1.1 风能转换系统的结构2

1.2 风力发电技术2

1.3 风电机组的控制技术3

1.3.1 风力机的功率调节3

1.3.2 恒速恒频技术与变速恒频技术4

第2章 风资源5

2.1 我国的风资源分布状况5

2.2 风的形成7

2.3 风特性8

2.3.1 平均风速8

2.3.2 风能10

2.3.3 湍流11

2.4 风电机组的塔影效应12

2.5 瞬时风速变化模型13

2.5.1 极端风速模型（EWM）13

2.5.2 极端运行阵风（EOG）13

2.5.3 极端风向变化（EDC）14

2.5.4 极端相关阵风（ECG）14

2.5.5 方向变化的极端相关阵风（ECD）15

2.5.6 极端风切变（EWS）15

第3章 风力发电原理16

3.1 风轮转子16

3.2 风力涡轮空气动力学17

3.2.1 制动盘模型17

3.2.2 贝茨极限19

3.2.3 叶素模型20

3.2.4 力、力矩和功率22

3.2.5 流过风轮的风速24

3.3 稳恒湍流25

3.3.1 风剪效应25

3.3.2 塔影效应26

3.3.3 随机湍流27

3.4 风力的利用方法——叶片设计28

3.4.1 风轮叶片特性的计算理论28

3.4.2 动量-叶素理论推导29

3.4.3 诱导因子α、α′的计算方法30

3.5 风力机性能计算方法31

3.6 风轮输出特性计算举例32

3.7 湍流状态下叶素理论修正35

3.8 叶片设计36

第4章 风力发电机组设计载荷39

4.1 风力机载荷39

4.1.1 风电机组的载荷工况39

4.1.2 风轮的气动载荷41

4.2 重力和惯性载荷42

4.2.1 重力引起的载荷42

4.2.2 离心力引起的载荷42

4.2.3 离心力引起的锥角效应43

4.3 运行载荷43

4.3.1 阵风引起的弯曲力44

4.3.2 风轮的旋转效应45

4.4 极限载荷45

4.5 载荷统计外推法45

4.6 载荷谱48

4.6.1 雨流法48

4.6.2 从雨流矩阵到载荷谱48

4.6.3 等效载荷48

4.7 风力机设计载荷的计算举例49

4.7.1 载荷计算准备49

4.7.2 Bladed软件载荷的输出53

4.7.3 载荷分析56

4.8 载荷计算坐标系及其转换58

4.8.1 坐标系定义58

4.8.2 坐标系转换60

第5章 风电机组总体设计技术62

5.1 设计流程62

5.2 设计工作65

5.2.1 设计主要内容65

5.2.2 分析计算工作内容65

5.3 设计要求65

5.4 机组的设计流程66

5.5 设计原则66

5.6 设计方法67

5.7 风电机组总体参数设计68

5.7.1 大型风力发电机组的总体技术参数68

5.7.2 基本设计参数69

5.8 风电机组选型设计71

5.8.1 功率控制方式71

5.8.2 恒速、双速、变速风力发电机73

5.8.3 制动系统74

5.8.4 传动系统76

5.8.5 润滑系统78

5.8.6 风轮和塔架间的相对位置确定79

5.8.7 塔架79

5.9 风力发电机组的总体布局设计80

5.9.1 风力发电机组的总体布局基本形式80

5.9.2 大型兆瓦级风电机组几种主要的布置形式82

第6章 风力发电机组的结构动力学85

6.1 模态分析法85

6.2 结构模态分析理论86

6.3 系统响应的求解88

6.3.1 单自由度振动系统响应88

6.3.2 任意激励的响应89

6.4 风电机组的振动90

6.4.1 叶片摆动所产生振动90

6.4.2 传动链的摆动90

6.5 风力发电机组的振动抑制92

6.5.1 风电机组的模态坐标系下的状态空间形式92

6.5.2 缩减系统自由度94

6.5.3 欲配置的极点的确定98

6.6 系统的极点配置99

6.6.1 系统的能控性99

6.6.2 系统极点配置99

6.7 制动器输出100

6.8 实现方法100

第7章 风力发电系统模型102

7.1 风力发电机组的模型102

7.2 机械子系统——传动系统103

7.3 气动子系统——风轮气动特性106

7.4 电气子系统106

7.4.1 直接耦合的鼠笼式感应电机106

7.4.2 控制定子的鼠笼式感应发电机108

7.4.3 控制转子的双馈感应发电机108

7.5 桨距子系统110

7.6 整个风力发电机组的模型111

第8章 风电机组的控制技术113

8.1 风电机组的基本运行过程113

8.1.1 待机状态113

8.1.2 风力发电机组的自启动114

8.1.3 自启动的条件114

8.1.4 叶轮对风115

8.1.5 制动解除115

8.1.6 定桨失速风力发电机组并网与切换115

8.2 安全保护系统116

8.3 风电机组常规控制技术116

8.3.1 变桨距控制技术116

8.3.2 最佳叶尖速比控制技术117

8.3.3 变速运行方式118

8.4 闭环控制技术120

8.4.1 恒速变距机组闭环控制技术120

8.4.2 变速机组中的变距控制技术122

8.4.3 转矩控制和变距控制之间的转换122

8.4.4 塔架振动控制123

8.4.5 驱动链扭转振动控制124

8.4.6 独立变距控制124

8.5 数字PID控制算法125

8.5.1 位置式PID控制算法125

8.5.2 增量式PID控制算法126

8.6 变速恒频控制技术127

8.7 优化反馈控制方法128

8.8 增益调度控制技术129

8.8.1 传统的增益调度设计方法130

8.8.2 基于LPV的增益调度设计方法131

8.8.3 变速变桨风力发电机组LPV模型132

8.9 凸多面体结构的LPV控制器设计133

8.9.1 凸分解LPV模型133

8.9.2 仿真研究137

附录 风电机组机械子系统模型推导140

参考文献144