【西安电子】 《风光发电技术》

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内容简介


本书主要包括风力发电技术发展现状及趋势、风能及其分布、空气动力学及风力机、风力发电负载调节系统的研究、风力发电系统及并网、风力发电系统的储能、风力机的设计、太阳能及其发电技术、太阳能发电储能、风光互补发电及并网技术等内容，符合教育部关于600所本科转型的精神和“卓越工程师教育培养计划”及转型课程改革的要求,  可供高校理工类专业使用。
目录第1章  风力发电技术发展现状及趋势                   1

1.1   风力发电技术现状和发展方向                    1

1.1.1  风力发电                   1

1.1.2  风力发电技术的发展方向                   1

1.2   我国风力发电研发及开发应用                    3

1.2.1  我国风电技术研发与进展                   3

1.2.2  江苏省2010-2015年风力发电技术研发与进展                   5

1.3   前景展望                   5

第2章  风能及其分布                   6

2.1   风能                      6

2.2   风能分布与计算方法                    16

2.3   中国风电的必要性和发展政策                    25

2.3.1  发展风电的必要性                   25

2.3.2  国家对发展风电的政策支持                   25

2.3.3  发展风电的展望                   26

第3章  空气动力学及风力机                   27

3.1   空气动力学                   27

3.1.1  叶片翼型的几何形状与空气动力学特性                   27

3.1.2  风力机主要部件的设计                   29

3.2   风力机原理与结构                    32

3.2.1  风力机的功率与效率                   32

3.2.2  各类风力机                   34

3.2.3  风力机的气动基础                   35

第4章  风力发电负载调节系统的研究                   37

4.1   功率负载线                   37

4.1.1  最佳功率负载线                   37

4.1.2  实际功率负载线的确定及负载调节                   38

4.2   负载控制器                   38

4.2.1  分级负载控制器                   38

4.2.2  负载控制器与变速恒频风力发电                   40

4.3   电场风资源与风力发电机组的匹配                    41

4.4   风电输出与电网的匹配                    42

第5章  风力发电系统及并网                   44

5.1   风力发电系统的发电机                    44

5.1.1  独立运行风力发电系统中的发电机                   44

5.1.2  并网运行风力发电系统中的发电机                   52

5.2   风力发电系统                    64

5.2.1  独立运行的风力发电系统                   64

5.2.2  并网运行的风力发电系统                   67

5.3   风力发电设备                    78

5.3.1  风力发电机组设备                   78

5.3.2  风电场升压变压器、 配电线路及变电所设备                   88

5.4   风力发电机变流装置的研究                    89

5.4.1  整流器                     89

5.4.2  逆变器                   91

第6章  风力发电系统的储能                   94

6.1   蓄能装置概述                   94

6.2   飞轮储能                   96

6.2.1  飞轮电池的组成与工作原理                   96

6.2.2  飞轮电池转子的支承、驱动和控制                   97

6.2.3  飞轮电池的应用                   100

6.3   飞轮储能的控制                    101

6.3.1  飞轮能量转换器                   101

6.3.2  永磁同步电机的数学模型                   103

6.3.3  永磁同步电机的控制策略                   104

6.3.4  结论                   105

6.4   储能的稳定性分析                    105

6.4.1  引言                   105

6.4.2  飞轮蓄能系统稳定运转                   106

6.4.3  阻尼系统的设计                   106

6.4.4  结论                   107

第7章  风力机的设计                   108

7.1   风机叶片的设计                    108

7.1.1  物理原型、数字原型与虚拟原型的概念                   108

7.1.2  虚拟原型开发方法的特点                   111

7.1.3  风力发电风机叶片研究的意义                   111

7.1.4  建立虚拟原型的主要步骤                   112

7.1.5  支持虚拟原型的集成框架                   112

7.1.6  基于计算机技术在风力发电风机叶片设计中的应用                   114

7.1.7  基于计算机技术在风力发电风机叶片设计中的优势                   114

7.2   叶片的有限元设计方法                    114

7.2.1  有限元法的基本原理与分析方法                   115

7.2.2  有限元分析中的离散化处理                   116

7.2.3  离散化处理                   118

7.2.4  单元分析                   119

7.2.5  后置处理                   120

7.3   储能飞轮的设计                    121

7.3.1  数字化功能样机                   121

7.3.2  多学科设计优化                   121

7.3.3  虚拟样机技术在飞轮储能设计中的应用                   122

第8章  太阳能及其发电技术                   123

8.1   太阳和太阳能                    123

8.1.1  太阳的结构和组成                   123

8.1.2  太阳的能量                   125

8.1.3  地球上的太阳能                   126

8.1.4  我国丰富的太阳能资源                   130

8.2   太阳能电池及发电系统                    134

8.2.1  太阳能电池及太阳能电池方阵                   134

8.2.2  太阳能光伏发电                   143

8.2.3  太阳能光伏发电系统的设计及实例                   150

第9章  太阳能发电储能                   166

9.1   太阳能发电储能控制及逆变                    166

9.1.1  充、放电控制器                   166

9.1.2  直流-交流逆变器                   179

9.2   太阳能电池配电系统                    186

9.2.1  光伏电站交流配电系统的构成和分类                   186

9.2.2  光伏电站交流配电系统的主要功能和原理                   187

9.2.3  对交流配电系统的主要要求                   188

9.2.4  高压配电系统                   189

第10章  风光互补发电及并网技术                   190

10.1   电网对光伏电站接入的承载能力                    190

10.1.1  大规模光伏、风电并网对电网的影响                   190

10.1.2  区域电网对光伏电站接入的承载能力                   191

10.2   光伏发电并网技术                    198

10.2.1  并网光伏电站接入系统分析                   198

10.2.2  光伏发电接入后电网暂态稳定性分析                   200

10.2.3  光伏电站并网运行后系统的暂态特性                   203

10.3   风电并网的技术要求                    203

10.3.1  风电并网技术标准的制定                   203

10.3.2  风电并网技术要求内容                   204

10.4   电网大规模接入风光电的适应性                    207

10.4.1  光伏发电并网运行要求                   207

10.4.2  规划光伏发电的经济效益和运行成本分析                   210

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