風(fēng) 力 發(fā) 電 新 技 術(shù) 與 發(fā) 電 工 程 設(shè) 計(jì) 、
運(yùn) 行 、維 護(hù) 及 標(biāo) 準(zhǔn) 規(guī) 范 實(shí) 用 手 冊(cè)
主編!熊禮儉
"第一卷#
中國(guó)科技文化出版社
書(shū)書(shū)書(shū)風(fēng) 力 發(fā) 電 新 技 術(shù) 與 發(fā) 電 工 程 設(shè) 計(jì) 、
運(yùn) 行 、維 護(hù) 及 標(biāo) 準(zhǔn) 規(guī) 范 實(shí) 用 手 冊(cè)
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運(yùn) 行 、維 護(hù) 及 標(biāo) 準(zhǔn) 規(guī) 范 實(shí) 用 手 冊(cè)
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運(yùn) 行 、維 護(hù) 及 標(biāo) 準(zhǔn) 規(guī) 范 實(shí) 用 手 冊(cè)
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中國(guó)科技文化出版社出版社!中國(guó)科技文化出版社
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書(shū) !號(hào)!()*+,’’-,%’,"-%-!
定 !價(jià)!,,’.##元#精裝四卷/!01$編 委 會(huì)
主 !編!熊禮儉
編 !委!王 !高 !!潘長(zhǎng)城 !!張 !勝
劉 燕 李 輝 張文龍
! !
黃鵬飛 馮 軍 紀(jì) 偉
! !
趙 磊 劉 鑫 張 南
! ! !前! ! 言
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前! ! 言
能源是人類(lèi)社會(huì)存在與發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。過(guò)去"## 多年，建立在煤炭、石油、天然氣
等化石燃料基礎(chǔ)上的能源體系極大地推動(dòng)了人類(lèi)社會(huì)的發(fā)展。然而，人們?cè)谖镔|(zhì)生活和
精神生活不斷提高的同時(shí)，也越來(lái)越感悟到大規(guī)模使用化石燃料所帶來(lái)的嚴(yán)重后果：資
源日益枯竭，環(huán)境不斷惡化，還誘發(fā)了不少?lài)?guó)與國(guó)之間、地區(qū)之間的政治經(jīng)濟(jì)糾紛，甚至；
中突和戰(zhàn)爭(zhēng)。因此，人類(lèi)必須尋求一種新的、清潔、安全、可靠的可持續(xù)能源系統(tǒng)。
風(fēng)能是太陽(yáng)能的一種轉(zhuǎn)化形式，是一種不產(chǎn)生任何污染物排放的可再生的自然能
源。
風(fēng)能開(kāi)發(fā)利用已有數(shù)千年的歷史。在蒸汽機(jī)發(fā)明以前，風(fēng)能就曾作為重要的動(dòng)力，
用于船舶航行、提水飲用和灌溉、排水造田、磨面和鋸木等。在幾千年前，埃及的風(fēng)帆船
就在尼羅河上航行。中國(guó)是最早使用帆船和風(fēng)車(chē)的國(guó)家之一，至少在三千年前的商代就
出現(xiàn)了帆船。唐代有“乘風(fēng)破浪會(huì)有時(shí)，直掛云帆濟(jì)滄海”的詩(shī)句，可見(jiàn)那時(shí)風(fēng)帆船已廣
泛用于江河航運(yùn)。方以智著的《物理小識(shí)》記載有：“用風(fēng)帆六幅，車(chē)水灌田，淮陽(yáng)海皆為
之”，描述利用風(fēng)車(chē)驅(qū)動(dòng)水車(chē)灌田的場(chǎng)景。
受化石能源資源日趨枯竭、能源供應(yīng)安全和保護(hù)環(huán)境等的驅(qū)動(dòng)，自 "# 世紀(jì)$# 年代
中期以來(lái)，世界主要發(fā)達(dá)國(guó)家和一些發(fā)展中國(guó)家都重視風(fēng)能的開(kāi)發(fā)利用。特別是自"#
世紀(jì)%# 年代初以來(lái)，現(xiàn)代風(fēng)能最主要的利用形式———風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展十分迅速，世界風(fēng)
電機(jī)裝機(jī)容量的年平均增長(zhǎng)率超過(guò)了&#’，從(%%& 年的"() 萬(wàn)千瓦上升到"##& 年的*
#&# 萬(wàn)千瓦。
與此同時(shí)，限制風(fēng)能大規(guī)模商業(yè)開(kāi)發(fā)利用的主要因素———風(fēng)力發(fā)電成本在過(guò)去的"#
年中有了大幅的下降。隨風(fēng)力資源不同、風(fēng)電場(chǎng)規(guī)模
近年來(lái)，德國(guó)、丹麥、西班牙、英國(guó)、荷蘭、瑞典、印度、加拿大等國(guó)在風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的
研究與應(yīng)用上投入了相當(dāng)大的人力及資金，充分綜合利用空氣動(dòng)力學(xué)、新材料、新型電
機(jī)、電力電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制及通信技術(shù)等方面的最新成果，開(kāi)發(fā)建立了評(píng)估風(fēng)
力資源的測(cè)量及計(jì)算機(jī)模擬系統(tǒng)，發(fā)展了變槳距控制及失速控制的風(fēng)力機(jī)設(shè)計(jì)理論，采
用了新型風(fēng)力機(jī)葉片材料及葉片翼型，研制出了變極、變滑差、變速恒頻及低速永磁等新
型發(fā)電機(jī)，開(kāi)發(fā)了由微機(jī)控制的單臺(tái)及多臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組成的機(jī)群的自動(dòng)控制技術(shù)，從
而大大提高了風(fēng)力發(fā)電的效率及可靠性。在此基礎(chǔ)上，許多國(guó)家建立了眾多的中型及大
型風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)，并形成了一整套有關(guān)風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)的規(guī)劃方法、運(yùn)行管理與維護(hù)方式、投融
·(·
書(shū)書(shū)書(shū)前- - 言
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資方式、國(guó)家扶持的優(yōu)惠政策及規(guī)范、法規(guī)等。
我國(guó)三北地區(qū)（西北、華北北部、東北）及東南沿海地區(qū)有豐富的風(fēng)能資源，而這些地
區(qū)又都存在能源短缺及環(huán)境污染的問(wèn)題，因此通過(guò)利用風(fēng)力發(fā)電來(lái)改變能源結(jié)構(gòu)并改善
環(huán)境，不失為在能源開(kāi)發(fā)領(lǐng)域中重要的策略之一。中國(guó)風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的研究始于 !" 世
紀(jì)#" 年代末 $" 年代初，通過(guò)自主開(kāi)發(fā)研制，小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)（額定容量為 %""& ’
%"(&）已實(shí)現(xiàn)了商業(yè)化批量生產(chǎn)，并獲得了廣泛應(yīng)用，對(duì)解決廣大牧區(qū)牧民及一些島嶼
上居民的生活及生產(chǎn)用電起著重要作用。與此同時(shí)，在國(guó)家有關(guān)部委的支持下，研制出
額定功率為!""、!)"、*""、+""(&的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組（已逐步實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化），并在全國(guó)%% 個(gè)
省區(qū)建立了!# 個(gè)風(fēng)電場(chǎng)，總裝機(jī)容量到!""% 年底約," 萬(wàn)(&，取得了較快的發(fā)展。
經(jīng)過(guò)多年的研究開(kāi)發(fā)和工程實(shí)踐，我國(guó)在風(fēng)力資源調(diào)查評(píng)估，風(fēng)電場(chǎng)規(guī)劃建設(shè)，并網(wǎng)
技術(shù)、運(yùn)行管理等方面都積累了不少經(jīng)驗(yàn)，培養(yǎng)和鍛煉了一支具有豐富經(jīng)驗(yàn)和研發(fā)能力
的技術(shù)隊(duì)伍，具備規(guī)?；_(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)。但從總體上看，我國(guó)風(fēng)電技術(shù)與國(guó)外相比還有較
大的差距，提高對(duì)發(fā)展風(fēng)電重要性的認(rèn)識(shí)，制定促進(jìn)風(fēng)電發(fā)展的政策和措施，加大科研的
投入，提升我國(guó)風(fēng)電設(shè)備制造的技術(shù)水平，培育風(fēng)電咨詢(xún)和服務(wù)體系，加強(qiáng)風(fēng)能資源調(diào)查
評(píng)估和風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)的前期工作，提高運(yùn)行管理水平，降低投資和風(fēng)電電價(jià)，是今后我國(guó)發(fā)
展風(fēng)電產(chǎn)業(yè)必須著重解決的問(wèn)題。
為配合我國(guó)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要，我國(guó)多年從事風(fēng)電事業(yè)的多位專(zhuān)家和工程技術(shù)人
員，在總結(jié)開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)和工程實(shí)踐的基礎(chǔ)上，精心編寫(xiě)了該書(shū)。就風(fēng)力發(fā)電廠設(shè)計(jì)、風(fēng)國(guó)發(fā)
電機(jī)組設(shè)計(jì)與制造、風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)、風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)行管理與維護(hù)、檢修等進(jìn)行了較全面的論述，
是從事風(fēng)電事業(yè)的技術(shù)人員必備的工具書(shū)。相信本書(shū)的出版，將對(duì)普及、提高我國(guó)風(fēng)電
技術(shù)水平，促進(jìn)我國(guó)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起到重要作用。
編- 者
!"") 年$ 月
·!·目! ! 錄
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! 第三節(jié)! 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組設(shè)備的選型 !!!!!!!!!!!!!!!!!!（""#）
! 第四節(jié)! 風(fēng)電場(chǎng)升壓變壓器、配電線路及變電所設(shè)備!!!!!!!!!!!（"$#）
! 第五節(jié)! 風(fēng)電場(chǎng)的運(yùn)行 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!（"$%）
! 第六節(jié)! 風(fēng)電場(chǎng)與電力系統(tǒng) !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!（"#&）
! 第七節(jié)! 風(fēng)電場(chǎng)的經(jīng)濟(jì)及環(huán)境效益評(píng)估 !!!!!!!!!!!!!!!!（"%%）
! 第八節(jié)! 風(fēng)電場(chǎng)對(duì)環(huán)境的影響 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!（"’$）
! 第九節(jié)! 海上風(fēng)電場(chǎng) !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!（"’’）
第八章! 風(fēng)力發(fā)電裝置安裝場(chǎng)地選擇及經(jīng)濟(jì)性分析 !!!!!!!!!!!!（"’(）
! 第二編! 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的設(shè)計(jì)檢測(cè)與制造技術(shù)!