風力機原理圖書目錄

前言

主要符號

第1章 緒論

1.1 風電的發(fā)展現(xiàn)狀

1.2 風車起源

1.3 風力發(fā)電歷史過程

1.4 20世紀50年代的風力機

1.5 能源危機時期的風力機

1.6 20世紀80年代的大型風力機

1.7 風力發(fā)電機組的發(fā)展趨勢

第2章 風與風能

2.1 風的形成

2.2 風的種類

2.3 風廓線

2.4 地形和障礙物對風速的影響

2.5 風的特性

2.6 風力等級

2.7 風速測量

2.8 中國風能資源分布

2.9 世界風能資源分布

2.1 0可用風能

第3章 風電場規(guī)劃與選址

3.1 風場數(shù)據(jù)分析

3.2 風場風速統(tǒng)計模型

3.3 風電場宏觀選址

3.4 風電場微觀選址

3.5 風電場的布置

第4章 風力機類型和構造

4.1 風力機類型

4.2 水平軸風力機構造

4.3 風力發(fā)電機組

第5章 風力機基本氣動理論

5.1 阻力型葉片和升力型葉片

5.2 升力型風輪的升力和阻力

5.3 動量理論

5.4 葉素一動量理論

5.5 渦流理論

5.6 NACA翼型命名

5.7 風輪葉片專用翼型

5.8 翼型的選擇

第6章 水平軸風力機

6.1 氣動設計模型

6.2 風輪功率特性

6.3 風輪重要設計參數(shù)的氣動性能

6.4 現(xiàn)代風輪葉片設計

6.5 風輪的偏航控制

6.6 轉(zhuǎn)速一功率空氣動力學控制

6.7 風輪尾流

6.8 試驗風輪的空氣動力學

第7章 風力機載荷和結構應力

7.1 風力機載荷類型

7.2 載荷來源

7.3 設計載荷假設

7.4 設計工況與載荷狀況

7.5 載荷分析基本要求

7.6 疲勞強度分析基礎

7.7 疲勞強度設計

7.8 彈性結構模型

7.9 塔架靜動態(tài)特性的影響因素

7.10 塔架一風輪系統(tǒng)振動模態(tài)

第8章 垂直軸風力機

8.1 垂直軸風力機的分類

8.2 升力型風輪輸出功率計算

8.3 垂直軸風輪的關鍵參數(shù)

8.4 垂直軸風輪翼型

8.5 垂直軸風力機實例

8.6 與水平軸風力機比較

8.7 垂直軸風力機存在的問題

第9章 風力發(fā)電機組運行

9.1 風力機的額定工況設計

9.2 主要電氣設備

9.3 發(fā)電系統(tǒng)

9.4 供電方式

9.5 風能與其他能源聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)

9.6 風力發(fā)電機組的獨立運行

第10章 風力機運行與維護

10.1 風力機運行技術

10.2 風力發(fā)電機組的運行狀態(tài)

10.3 風力發(fā)電機組的基本運行過程

10.4 風電場的監(jiān)控系統(tǒng)

10.5 陸上風電場運行維護措施

10.6 風力機易損部件

10.7 風力機故障分析

第11章 其他風力機

11.1 風道式風輪

11.2 “龍卷風”風輪

11.3 熱氣流風力機

參考文獻 2100433B

本書是《風力發(fā)電工程技術叢書》之一，主要介紹了風力機的發(fā)電原理。全書主要內(nèi)容包括風電場的概念，風的威布爾分布、瑞利分布以及風電場的規(guī)劃與選址；風力機的分類以及風力機主要部件的工作原理；風輪的基本理論，包括Betz理論、葉素理論、渦流理論；風輪的空氣動力學運行原理；風力機的結構設計；垂直軸風力機的運行原理；風力機的發(fā)電運行，包括風力發(fā)電系統(tǒng)和并網(wǎng)運行；風力機的運行和維護技術；還介紹了三種其他類型風輪的應用原理。

《風力機控制系統(tǒng)原理建模及增益調(diào)度設計》一書覆蓋了整個風力機的控制，主要內(nèi)容包括風能轉(zhuǎn)換的原理、風力機面向控制的建模、風力機最通用的控制策略，以及定速定槳風力機和變速變槳風力機線性參數(shù)變化（LPV）增益調(diào)度控制器的設計。

本書覆蓋了整個風力機的控制，主要內(nèi)容包括風能轉(zhuǎn)換的原理、風力機面向控制的建模、風力機最通用的控制策略，以及定速定槳風力機和變速變槳風力機線性參數(shù)變化(LPV)增益調(diào)度控制器的設計。

本書主要面向的對象是具有一定控制理論基礎的研究人員與學生，以及控制理論領域的科學工作者和應用風能技術的工程師。

譯者序

前言

符號

第1章 引言

1.1 風能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的控制

1.2 增益調(diào)度技術

1.3 風能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的魯棒控制

1.4 本書的綱要

第2章 風和風力機

2.1 風

2.1.1 風資源

2.1.2 平均風速

2.1.3 風能

2.1.4 湍流

2.2 風力機

2.2.1 風輪的種類

2.2.2 風力機空氣動力學

2.2.3 氣動力、轉(zhuǎn)矩和功率

2.3 風力機的風速

2.3.1 確定風速

2.3.2 隨機風速

第3章 風能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的建模

3.1 風能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)概述

3.2 機械子系統(tǒng)

3.3 氣動子系統(tǒng)

3.4 電氣子系統(tǒng)

3.4.1 直接耦合籠型異步發(fā)電機

3.4.2 定子控制籠型異步發(fā)電機

3.4.3 轉(zhuǎn)子控制雙饋異步發(fā)電機

3.5 槳距子系統(tǒng)

3.6 整個風能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的模型

3.7 有效風模型

3.7.1 平均風速模型

3.7.2 湍流模型

3.7.3 有效風速

3.7.4 有效風速模擬

第4章 控制對象和策略

4.1 控制對象

4.1.1 能量捕獲

4.1.2 機械載荷

4.1.3 電能質(zhì)量

4.2 運行模式

4.3 控制策略

4.3.1 定速定槳

4.3.2 定速變槳

4.3.3 變速定槳

4.3.4 變速變槳

4.3.5 其他的控制策略

第5章 變速定槳風力機的控制

5.1 LPV增益調(diào)度技術的概述

5.2 定槳風能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的LPV模型

5.3 開環(huán)特性

5.4 LPV增益調(diào)度控制

5.4.1 控制對象

5.4.2 控制器方案

5.4.3 控制器設計問題

5.4.4 預備性控制

5.4.5 阻尼注入控制

5.4.6 不確定因素的處理

5.4.7 其他變速定槳控制策略的性能評估

第6章 變速變槳風力機的控制

6.1 變槳風能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的LPV模型

6.2 開環(huán)特性

6.3 LPV增益調(diào)度控制

6.3.1 控制器方案

6.3.2 為提高可控性而調(diào)整的控制策略

6.3.3 控制器設計問題

6.3.4 高風速區(qū)的控制

6.3.5 低風速區(qū)的控制

6.3.6 運行風速的全程控制

6.3.7 不確定性的影響

附錄

附錄A線性矩陣不等式

A.1 定義

A.2 半定規(guī)劃

A.3 特性

附錄B增益調(diào)度技術和LPV系統(tǒng)

B.1 增益調(diào)度技術

B.2 LPV系統(tǒng)

B.2.1 穩(wěn)定性

B.2.2 性能

B.3 LPV增益調(diào)度控制器的綜合

B.3.1 綜合過程

B.3.2 計算考慮

B.3.3 提出問題

B.4 非線性系統(tǒng)的LPV描述

B.5 魯棒LPV增益調(diào)度控制

B.5.1 魯棒穩(wěn)定性

B.5.2 魯棒性能

B.5.3 標稱矩陣的綜合

附錄C準LPV模型及控制

參考文獻 2100433B

在風力機控制系統(tǒng)中很有必要應用線性參數(shù)變化（LPV）增益調(diào)度技術以控制風能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。利用新改進的經(jīng)典增益調(diào)度技術可以獲得一種簡單的設計方法及簡單的控制器的設計與實現(xiàn)。

為了在額定功率以下獲得能量轉(zhuǎn)換效率及減少傳動系統(tǒng)的載荷，現(xiàn)代風力機通常在變速的工作狀態(tài)下運行。此外，通常對葉片進行槳距控制以限制額定風速以上期間風能的捕獲。變速變槳風力機系統(tǒng)更加復雜的特性可以由它控制靈活（即更高的能量轉(zhuǎn)換效率）、可以輸出更加優(yōu)良的電力質(zhì)量及有著更長的使用年限的優(yōu)點所彌補。由于控制系統(tǒng)對摘獲風能的成本有著直接的影響，為了使風能技術更具有競爭性，很有必要設計可靠的同時具有高性能的控制器。

“國際電氣工程先進技術譯叢”是機械工業(yè)出版社集中優(yōu)勢資源精心打造的中高端產(chǎn)品，出版目的是傳播國際新技術成果，搭建電氣工程技術平臺。叢書中所有圖書都是精選的國外優(yōu)秀電氣工程著作，主要針對新能源、智能電網(wǎng)、電力電子、自動控制及新能源汽車等電氣工程熱點領域。這些圖書都是由經(jīng)驗豐富的業(yè)內(nèi)人士編著，并由國內(nèi)知名專家翻譯，具有很高的實用性。

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