風力發電原理（簡體書）

《風力發電原理》從風力發電機組基本發電原理出發，全面介紹了風力發電機的發展歷程，風的特性及我國的風能資源分布特點，風力發電機的基本組成及水平、垂直風電機組特點，風電場項目規劃與選址，風力發電機組安全運行與維護及影響風電發展的因素等。全書共分10章，主要內容包括緒論、風力機的結構類型、風力發電的基本原理、風力發電機組、風力發電技術、風力發電機組安全運行與維護、風電場的確定、風能存儲、風能的其他用途、風力發電的發展等內容。《風力發電原理》可作為高等院校風能專業、風能與動力工程專業及相關專業的本、專科高年級學生和研究生教材，也可作為從事風力發電機組設計、運行、維護和管理等方面工作的專業技術人員培訓教材或參考用書。

《風力發電原理》緊貼熱點：滿足風電人才培養之急需、精選內容：闡述基礎理論及發展脈絡、結合案例：展現獨具匠心的風能運用。

第1章 緒論
1.1 風的形成
1.1.1 大氣環流
1.1.2 季風環流
1.1.3 風力等級
1.1.4 風的測量
1.2 風能資源
1.2.1 風能的特點
1.2.2 中國風能資源分布特點
1.3 風能的數學描述
1.3.1 風特性
1.3.2 風能公式
復習思考題

第2章 風力機的結構類型
2.1 風力機概念
2.2 風力機的分類
2.3 水平軸風力機
2.4 垂直軸風力機
2.5 其他風力機
2.5.1 帶錐形罩型風力發電機
2.5.2 旋風型風力發電機
2.5.3 無阻尼型風力發電機
2.5.4 離心甩出式風力發電機
2.5.5 移動翼柵式風力發電機
2.5.6 四螺旋風力發電機
2.5.7 升降傳送式風力發電機
2.5.8 自動變形雙組風葉多層
組裝式風力發電機
復習思考題

第3章 風力發電的基本原理
3.1 工作原理
3.1.1 風輪
3.1.2 發電杌
3.1.3 塔架
3.2 風力發電基本理論
3.2.1 貝茨(Betz)理論
3.2.2 葉素理論
3.2.3 渦流理論
3.2.4 動量理論
復習思考題

第4章 風力發電機組
4.1 風力發電機組的分類和構成
4.1.1 風力發電機組的分類
4.1.2 風力發電機組的構成
4.2 風電發電機組的工作原理
4.2.1 基本定義
4.2.2 空氣動力特性
4.3 葉片
4.3.1 葉片應滿足的基本要求
4.3.2 葉片類型
4.4 輪轂
4.4.1 固定式輪轂
4.4.2 葉片之間相對固定的鉸鏈式輪轂
4.4.3 各葉片自由的鉸鏈式輪轂
4.5 塔架
4.6 機艙及齒輪傳動系統
4.6.1 機艙
4.6.2 齒輪箱
4.7 調向裝置
4.7.1 尾翼調向
4.7.2 側輪調向
4.7.3 下風向調向
4.7.4 電機調向
4.8 風力機功率輸出及功率調節裝置
4.8.1 風力機功率輸出
4.8.2 風力機功率調節方式
4.9 制動裝置
4.9.1 空氣動力制動
4.9.2 機械制動
4.10發電機
4.10.1 類型
4.10.2 發電機常見故障
4.11常用控制器
4.11.1 整流器
4.11.2 逆變器
4.11.3 變頻器
4.11.4 充電控制器
4.12避雷系統
4.12.1 避雷系統3個主要構成要素
4.12.2 部件防雷措施
復習思考題

第5章 風力發電技術
5.1 功率調節
5.1.1 風力發電技術的發展
5.1.2 功率調節方式
5.1.3 滑差可調異步發電機的功率調節
5.1.4 雙速發電機的功率調節
5.2 變轉速運行
5.2.1 概述
5.2.2 變轉速發電機
5.3 變轉速及恒頻
5.3.1 異步發電機的變速恒頻技術
5.3.2 同步發電機的變速恒頻技術
5.3.3 雙饋異步發電機的變速恒頻技術
5.3.4 風力機變轉速技術
5.4 發電系統
5.4.1 恒頻恒速發電系統
5.4.2 變速恒頻發電系統
5.4.3 恒速恒頻發電系統
5.4.4 小型直流發電系統
5.5 控制技術
5.5.1 雙速異步發電機的運行控制
5.5.2 風力機驅動滑差可調的繞線式異步發電機的運行控制
5.5.3 同步發電機的變頻控制
5.5.4 功率控制系統
5.5.5 轉子電流控制器的原理
5.5.6 轉子電流控制器的結構
5.5.7 采用轉子電流控制器的功率調節
5.5.8 轉子電流控制器在實際應用中的效果
5.6 供電方式
5.6.1 離網供電
5.6.2 直接并網
5.6.3 間接并網
復習思考題

第6章風力發電機組安全運行與維護
6.1 風電機組的安全運行要求
6.1 1安全運行的思想
6.1.2 安全運行的自動運行控制
6.1.3 安全運行的保護要求
6.1.4 控制安全系統安全運行的技術要求
6.2 風電場的運行與維護
6.3 風力發電機組常見故障及維護
……
第7章 風電場的確定
第8章 風能存儲
第9章 風能的其他用途
第10章 風力發電的發展
附錄一 風力等級表
附錄二 風能資源分布圖
附錄三 風力發電機組電工術語
附錄四 主要符號
參考文獻

和方位不同，地球上各緯度所接受的太陽輻射強度也各異。在赤道和低緯地區比極地和高緯地區太陽輻射強度強，地面和大氣接受的熱量多，因而溫度高。這種溫差形成了南北間的氣壓梯度，在北半球等壓面向北傾斜，空氣向北流動。
由于地球自轉形成的地轉偏向力的存在，這種力稱為科里奧利力，簡稱偏向力或科氏力。在此力的作用下，在北半球使氣流向右偏轉，在南半球使氣流向左偏轉。所以，地球大氣的運動，除受到氣壓梯度力的作用外，還受到地轉偏向力的影響。地轉偏向力在赤道為零，隨著緯度的增高而增大，在極地達到最大。
當空氣由赤道兩側上升向極地流動時，開始因地轉偏向力很小，空氣基本上只受氣壓梯度力影響，在北半球由南向北流動，隨著緯度的增加，地轉偏向力逐漸加大，空氣運動也就逐漸地向右偏轉，也就是逐漸轉向東方。在緯度30°附近，偏角達到90°，地轉偏向力與氣壓梯度力相當，空氣運動方向與緯度圈平行，所以在緯度30°附近上空，赤道來的氣流受到阻塞而聚積，氣流下沉，使這一地區地面氣壓升高，就是所謂的副熱帶高壓。
副熱帶高壓下沉氣流分為兩支，一支從副熱帶高壓向南流動，指向赤道。在地轉偏向力的作用下，北半球吹東北風，南半球吹東南風，風速穩定且不大，約3～4級，這是所謂的信風，所以在南北緯30。之間的地帶稱為信風帶。這一支氣流補充了赤道上升氣流，構成了一個閉合的環流圈，稱此為哈得來（Hadley）環流，也稱為正環流圈。此環流圈南面上升，北面下沉。
另一支從副熱帶高壓向北流動的氣流，在地轉偏向力的作用下，北半球吹西風，且風速較大，這就是所謂的西風帶。在緯度60°附近處，西風帶遇到了由極地向南流來的冷空氣，被迫沿冷空氣上面爬升，在緯度60°地面出現一個副極地低壓帶。