章風力發電基本理論1

節風力發電簡介1

第二節風力發電機組的能量轉換過程4

第三節葉片的幾何參數和空氣動力特性8

第四節簡化的風力發電機理論12

第五節風力發電機組控制的PID算法15

第六節風電場現代控制理論簡介17

 

第二章控制繫統的執行機構及傳感器23

節制動機構23

第二節液壓繫統26

第三節偏航繫統31

第四節變槳機構34

第五節變流繫統39

第六節安全保護控制回路傳感器41

 

第三章風力發電機組控制理論47

節風力發電機組控制繫統基本知識47

第二節定槳恆速機組的控制56

第三節變速變槳距機組的控制73

第四節變速與變槳功率控制89

第五節變速變槳距機組偏航及其他控制96

第六節安全保護繫統104

第七節監控繫統112

 

第四章風力發電機組並網技術127

節並網中用到的電力電子技術128

第二節定速定槳距機組的軟並網技術130

第三節交流勵磁雙饋式風電機組並網技術133

第四節永磁直驅機組的並網技術135

第五節供電質量控制140

 

參考文獻149

風能作為可再生的清潔能源，越來越受到關注，而風力發電是風能利用重要的形式。風力發電機組的控制技術是風電繫統產品研發和設計的關鍵和核心。隨著風力發電技術的不斷發展，風力發電機組控制技術也成為近年來風力發電技術的研究重點之一。

本教材基於大型風電機組常用機型，在風力機的空氣動力學原理和能量轉換原理的基礎上，繫統地介紹了風力發電機組控制繫統及其執行機構和傳感器，著重詳細介紹了控制繫統中各子繫統的控制原理、控制要求、控制策略和方法以及控制過程，對風力發電機組的相關並網技術做了比較深入的闡釋。本教材共分為四章二十四節，使讀者不僅僅從理論上了解風力發電機組的控制技術，還能夠對實際運行的機組控制繫統有比較直觀深入的了解，更加適用於高職高專學生，淺顯易懂，能夠從行業現狀、企業實際需求角度對學生提出要求。

由天津輕工職業技術學院主持，酒泉職業技術學院、哈爾濱職業技術學院、新疆職業大學、包頭職業技術學院、湖南電氣職業技術學院、天津中德應用技術大學等參與建設和應用推廣的“國家職業教育新能源類專業教學資源庫（網址：http：//xny.tjlivtc.edu.cn）”標準課程“風力發電機組控制技術”，已於2018年5月通過驗收，並被新能源類專業教學資源庫授予“優質標準化課程”。該課程資源包括文檔、ppt、圖片、微課、視頻、動畫、互動仿真等，其中微課、視頻、動畫、互動仿真等非文本類資源占資源總數的53.7% 。本教材為其配套產品，書中配有二維碼，可即掃即學。

本教材建議學時數為56學時。

本書由李良君任主編，參與編寫的人員有王欣、張潤華、孫艷、程明傑。全書所有章節由李良君負責統稿，由天津輕工職業技術學院院長戴裕崴負責審稿。

本教材在編寫過程中，得到了風電企業及其工程師的大力協助，在此對他們表示衷心的感謝，尤其要感謝天津明陽風電設備有限公司、天津瑞能電氣有限公司和歌美颯風電（天津）有限公司，感謝何昌國、任光緒、陳旭等領導和工程師，感謝所有為我們提供參考資料的學生。

限於編者水平有限，書中定有不少疏漏和不妥，懇請讀者批評指正。

 

編者

2018年11月