风力发电概论(海洋可再生能源工程规划丛书)

 随着化石能源的不断消耗，新能源因具有污染少、储量大、永续性好等优点，其开发利用引起了世界各国的重视。我国新能源产业呈现强劲的发展势头，其中风电发展*为迅猛。
 风能是一种清洁、廉价、储量极为丰富的可再生能源，它与常规能源不同，在其利用过程中不会产生环境污染问题，其储量也不会随着自身的转化和利用而减少。风能不但分布来源广泛、储量丰富，而且技术相对成熟，开发利用成本相对较低，具备了规模化开发利用的条件。风力发电是把风的动能转变成机械能，再把机械能转化为电能，原理是利用风力带动风车叶片旋转，再通过增速机将旋转的速度提升，促使发电机发电。
 我国西北地区及东南沿海地区有丰富的风能资源，而这些地区又都存在能源短缺和环境污染问题，因此利用风电来改变能源结构并改善环境，不失为能源开发领域中重要的策略之一。目前，我国风电技术的开发利用取得了巨大进步，风电开发和利用技术位居世界前列。
 本书共分为六章，第1章介绍风力发电概念及国内外发展现状和趋势；第2章介绍风能资源的现状、评估和预测及风电场选址；第3章介绍风轮机系统的原理及设计等；第4章介绍海上风电的市场空间、我国海上风电发展情况，以及海上风电存在的问题和发展建议；第5章介绍风电并网技术、电网电压管理、电网电能质量管理、风电系统保护等；第6章介绍风电的相关政策及其对风电的影响和作用，以及国内外风力发电案例和对风电市场的分析。
 本书是由王世明教授、曹宇博士根据国内外院校和科研机构的成果进行归纳总结编写而成。研究生葛玲、李泽宇、于涛、骆锐东、李淼淼、龚芳芳、刘安东、王家之和贾巧娇为本书的资料收集和整理提供了一定的帮助，在此表示由衷的感谢!
 由于笔者水平有限，书中难免存在不足之处，敬请各位专家和读者批评指正。
 作 者

 本书共分为六章。其中第1章介绍风力发电概念及国内外发展现状和趋势；第2章介绍风能资源的现状、评估和预测及风电场选址；第3章介绍风轮机系统的原理及设计；第4章介绍海上风电的市场空间、我国海上风电发展现状和趋势，以及海上风电存在的问题和发展建议；第5章介绍风电并网技术、电网电压管理#电网电能质量管理、风电系统保护等；第6章介绍风电的相关政策及政策对风电的影响和作用，以及国内外风力发电案例和风电市场的分析。

 王世明，博士后，教授，博士生导师。主要研究方向：车辆和海洋工程的先进设计制造及智能控制。曾在一拖集团公司担任高级工程师，在西安交通大学担任机电研究所副所长、教授、硕士生导师。现为上海海洋大学工程学院院长、渔业节能研究所所长、海洋工程研究所所长。主持过多项省部级重大攻关课题，获得省部级奖一项，其它奖6项; 获得国家专利17项，发明专利2项；在国内外核心期刊上以*作者名义发表科研论文50余篇，其中多篇被三大检索系统检索。中国机械工程学会高级会员, 上海市农业机械学会副理事长，中国水产学会渔业装备技术专业委员会委员，徐汇区科协液压气动学会理事, 船舶工程理事。并担任多家国内核心期刊的特约审稿人。

1 绪论

1.1 风力发电发展概况
1.2国内外风力发电现状和发展趋势
 1.2.1风力发电技术概念
 1.2.2国外风力发电现状和发展趋势
 1.2.3我国风力发电现状和发展趋势
2 风能资源的利用

2.1风能资源现状
 2.1.1国外风能资源现状
 2.1.2国内风能资源现状
 2.1.3全球能源状况
2.2风能资源评估和预测
 2.2.1风能资源评估
 2.2.2风能资源预测
2.3风电场选址
 2.3.1选址的技术原则
 2.3.2风电场现场位置选择对策3 风轮机系统设计

3.1风轮机动力学模型
 3.1.1风速模型
 3.1.2风力机模型
 3.1.3异步发电机模型
 3.1.4双馈发电机模型
 3.1.5永磁直驱发电机
3.2风轮机翼型
 3.2.1翼型的发展
 3.2.2NACA翼型
 3.2.3翼型基本参数
3.3风轮机叶片基本理论
 3.3.1叶片设计的动力学理论
 3.3.2风力机的特性系数
3.4风轮机材料
 3.4.1风机叶片的原料
 3.4.2叶片材料
 3.4.3风机叶片的制造工艺
3.5风力发电机主传动系统总体设计
 3.5.1系统组成
 3.5.2系统工作原理
 3.5.3系统布置形式
3.6风机主传动系统主要部件
 3.6.1轮毂
 3.6.2主轴
 3.6.3齿轮箱
 3.6.4双馈异步电机
 3.6.5机舱底盘
 3.6.6塔架
3.7液压变桨距控制系统
 3.7.1工作原理
 3.7.2变桨距风力发电机组的运行状态
 3.7.3液压控制变桨
3.8偏航系统
 3.8.1功能和原理
 3.8.2风向、风速信号的采集
4 海上风电

4.1海上风电的市场空间
 4.1.1应用前景
 4.1.2海上风电的市场
4.2我国海上风力发电发展现状和趋势
 4.2.1行业背景
 4.2.2风电市场区域分析
 4.2.3海上风电社会效益
4.3海上风电存在的问题和发展建议
 4.3.1存在的问题
 4.3.2发展建议
4.4海上风电未来发展趋势
5 风电并网运行

5.1电力系统运行
5.2风电功率预测
5.3风电并网技术
5.4电网电压管理
 5.4.1风电并网对系统电压静态特性的影响
 5.4.2风电并网对系统电压动态特性的影响
 5.4.3大规模风电场并网后自动电压控制策略
 5.4.4汇集站与风电场的无功电压协调控制
 5.4.5风电场并网后无功电压管理策略
5.5电网电能质量管理
 5.5.1我国风电有关电能质量标准化工作
 5.5.2电能质量主要指标的监测分析
5.6风电系统保护
 5.6.1安全保护系统
 5.6.2恶劣天气保护
5.7风力发电设备的维护
 5.7.1故障诊断
 5.7.2故障诊断系统
 5.7.3风力发电连接器的选择和维护
6 风电激励政策对风电发展的作用与启示

6.1风电政策
6.2国内外政策对风电的影响和作用
 6.2.1对国内的影响和作用
 6.2.2对国外的影响和作用
 6.2.3对我国的启示
 6.2.4国内风力发电相关政策
6.3激励政策的分析和预测
6.4激励政策对风电电价的影响和作用
 6.4.1电价的组成和影响因素
 6.4.2风电电价差异及变动趋势
 6.4.3风电电价的确定
 6.4.4国内近海风电电价与其他国家对比
 6.4.5海上风电造价与陆上风电成本对比
6.5风力发电工程实践
 6.5.1西班牙*台海上风机
 6.5.2海上首台GW 3.0MW(S)单桩机组
 6.5.3首个装机252MW海上风电工程
6.6风力发电市场分析
 6.6.1国外风电市场
 6.6.2国内风电市场
参考文献