本书是风力发电教学与培训用书之一，详细介绍了风力发电机组的整机及其主要组成部分的结构、工作原理和技术要求。主要内容包括：风力发电机组概述、叶片、风轮轮毂与变桨系统、风轮轴与齿轮箱、发电机、制动系统、液压系统、支撑系统、控制系统和变流器。本书可作为应用型本科院校及职业院校新能源与风力发电专业的教材，也可作为从事风力发电生产一线技术人员的参考用书。

前言

第一章风力发电机组概述1

第一节风能的利用1

一、风能的特点1

二、衡量风能的主要指标2

三、我国风能分布的特点3

四、风力发电常识3

第二节风力发电机组的组成、铭牌数据及

运行方式6

一、风力发电机组的组成6

二、风力发电机组的铭牌数据10

三、风力发电机组的运行方式10

第三节风力发电机组的要求、试验及

检验规则11

一、风力发电机组的要求11

二、风力发电机组及其零部件的试验及

检验规则16

复习思考题17

第二章叶片18

第一节叶片的技术要求18

一、叶片的设计要求18

二、叶片的标识和使用维护说明书19

第二节叶片的典型结构19

一、风力发电机组叶片的种类19

二、叶片的结构组成20

三、叶片图样与参数23

四、叶片的防雷结构26

复习思考题27

第三章风轮轮毂与变桨系统28

第一节风轮轮毂28

一、轮毂的技术要求28

二、风轮轮毂的结构29

第二节变桨系统30

一、变桨系统概述30

二、变桨装置的结构32

三、变桨机构的零部件35

第三节电动变桨控制系统38

一、概述38

二、变桨控制系统的技术要求41

三、系统的软件设计46

复习思考题49

第四章风轮轴与齿轮箱50

第一节风轮轴与齿轮箱的技术要求及

典型结构50

一、齿轮箱和风轮轴的工作特点50

二、风力发电机组的传动链50

三、齿轮箱和风轮轴的技术要求53

四、齿轮箱的结构54

五、风力发电机组专用齿轮箱54

第二节齿轮箱的主要零部件55

一、齿轮箱体和风轮轴轴承支架55

二、齿轮56

三、齿轮箱轴和风轮轴57

四、轴承57

第三节齿轮箱的润滑与监控59

一、齿轮箱的润滑要求59

二、齿轮箱的润滑系统62

三、润滑系统的监控62

四、齿轮箱的监控系统64

五、齿轮箱的附件65

复习思考题65

第五章发电机66

第一节发电机概述66

一、发电机的结构和工作原理66

二、风力发电用发电机的特殊性67

三、风力发电用发电机的选型68

第二节风力发电专用发电机70

一、异步发电机70

二、双馈型异步发电机74

三、永磁直驱型同步发电机78

复习思考题83

第六章制动系统84

第一节制动系统概述84

一、制动器的工作原理84

二、制动系统的组成85

三、风力发电机组制动系统的技术要求85

四、风力发电机组的制动方式86

五、风力发电机组的制动形式和制动系统

的组成原则88

第二节机械制动器的结构88

一、钳盘式制动器88

二、机械制动装置的技术要求90

三、风力发电机用钳盘式制动器90

四、制动系统零部件的要求90

第三节制动系统的控制要求91

一、制动系统的控制方式92

二、制动系统的工作方式92

三、制动系统的操作模式93

四、制动系统的其他要求93

复习思考题93

第七章液压系统94

第一节液压系统概述94

一、液压装置的工作原理94

二、液压技术的主要特点94

三、液压系统的基本组成95

四、液压系统原理图95

五、液压伺服系统的工作原理97

第二节风力发电机组液压系统的类型97

一、定桨距风力发电机组的液压系统97

二、变桨距风力发电机组的液压系统99

第三节风力发电机组对液压系统及零部件

的要求102

一、风力发电机组液压系统的基本

组成102

二、风力发电机组对液压系统的基本

要求102

三、风力发电机组液压系统的技术

要求103

四、对液压执行元件的要求106

五、液压泵装置要求106

六、油箱装置要求106

七、其他附件要求107

八、液压管路要求108

九、控制装置要求108

复习思考题109

第八章支撑系统110

第一节机舱与底盘110

一、机舱与轮毂罩110

二、底盘112

第二节偏航系统114

一、概述114

二、偏航系统的组成与结构115

三、偏航系统的控制要求121

四、偏航系统的软硬件123

第三节塔架129

一、塔架的使用与设计要求129

二、塔架的类型132

复习思考题134

第九章控制系统135

第一节风力发电机组控制系统概述135

一、风力发电机组的控制目标135

二、控制系统的主要组成136

三、控制系统的常见类型137

四、控制系统的一般要求141

第二节两类典型控制系统的技术要求142

一、恒速恒频控制系统142

二、变速恒频控制系统151

第三节控制系统的主要功能155

第四节安全保护系统162

一、安全保护系统的设计原则162

二、控制系统安全运行的技术要求163

三、控制系统的安全保护功能164

第五节远程监控系统168

一、远程监控系统的结构168

二、上、下位机的通信169

三、抗干扰措施171

四、监控软件的编制171

第六节低电压穿越控制173

一、低电压穿越问题的提出173

二、国家标准对低电压穿越的要求174

三、电网电压跌落与恢复时对不同风力

发电机组暂态的影响175

四、低电压穿越功能的实现方法176

复习思考题181

第十章变流器182

第一节变流器概述182

一、逆变器182

二、风力发电机组变流器的主要技术183

三、变流技术在风力发电机组中的

应用184

第二节双馈型机组变流器185

一、双馈型机组变流器的工作原理185

二、双馈型机组交直交电压型变流器的

技术要求187

第三节永磁直驱型机组变流器188

一、永磁直驱型机组全功率并网

变流器189

二、全功率交—直—交电压型变流器的

技术要求190

复习思考题1922100433B

目前国内外风力发电发展迅猛，需要大批的专业技术人才。为切实培养风力发电行业所需的技术人才，编写了本书。本书依据风力发电职业岗位能力的要求，内容的选取与风力发电行业密切结合，旨在培养风力发电技术紧缺人才。本书较全面地涵盖了风力发电行业所需的相关技术基础知识，主要包括可再生能源发电、风力发电的历史与现、风能基础、风力发电系统、风电场、空气动力基础、变流技术基础、机械传动基础、液压传动基础、通信基础和风力发电对电网的影响等相关基础知识，并为《风力发电机组运行与维护》（ISBN:978～7—111～55816～3）奠定知识基础。本书可作为高等专科学校及应用型本科院校的风力发电工程技术、风电系统运行与维护及相关专业的教材，也可作为风力发电技术人员的培训教材和自学参考书。为方便教学，本书提供免费电子教案及习题参考答案。