风力发电工程技术丛书：风电场运行与维护 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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孙强，郑源 编

图书标签:

• 风力发电
• 风电场
• 运行维护
• 可再生能源
• 新能源
• 电力工程
• 电气工程
• 风能
• 技术
• 工程技术

出版社： 中国水利水电出版社

ISBN：9787517049210

版次：1

商品编码：12115190

包装：平装

丛书名： 风力发电工程技术丛书

开本：16开

出版时间：2016-12-01

用纸：胶版纸

页数：231

字数：362000

正文语种：中文

内容简介

　　《风力发电工程技术丛书：风电场运行与维护》是《风力发电工程技术丛书》之一，共分10章，分别是风电场运行与维护概述、风力发电机组的结构、风力发电机组的控制技术、风电场无功补偿设备的运行与维护、风力发电机组的运行、风力发电机组的维护、风力发电机组的安全预防与事故处理、风力发电机组的故障诊断技术、海上风电场的运行与维护以及风电场运行与维护实例分析。
　　《风力发电工程技术丛书：风电场运行与维护》有针对性地介绍了风电场的构成、风电场的维护、海上风电场的现状等方面的知识，覆盖范围广，图文并茂，注重理论与实际相结合。
　　《风力发电工程技术丛书：风电场运行与维护》既可以作为从事风力发电工作的各类技术人员的学习、培训教材，也可以作为高等院校师生和相关工程技术人员的参考用书。

内页插图

目录

前言

第1章 风电场运行与维护概述
1．1 风电场的构成
1．2 风电场运行与维护的主要内容
1．3 风电场运行与维护现状

第2章 风力发电机组的结构
2．1 概述
2．2 风力机
2．3 传动系统
2．4 发电机
2．5 偏航系统
2．6 液压系统
2．7 冷却系统
2．8 其他部件

第3章 风力发电机组的控制技术
3．1 风力发电机组的基本控制要求
3．2 定桨距机组的控制技术
3．3 变桨距机组的控制技术
3．4 变速机组的控制技术

第4章 风电场无功补偿设备的运行与维护
4．1 风电场无功调节的需求和原则
4．2 风力发电机组的无功功率调节
4．3 常见的无功补偿设备
4．4 风电场无功补偿方案设计

第5章 风力发电机组的运行
5．1 运行条件
5．2 运行状态
5．3 运行操作
5．4 运行监视与巡视
5．5 并网与脱网

第6章 风力发电机组的维护
6．1 维护的基础工作
6．2 维护项目及所需工具
6．3 风力机的维护
6．4 传动系统的维护
6．5 发电机的维护
6．6 偏航系统的维护
6．7 液压系统的维护
6．8 润滑冷却系统的维护
6．9 其他部件的维护

第7章 风力发电机组的安全预防与事故处理
7．1 安全总则
7．2 安全标准
7．3 安全防护装备
7．4 常规安全事项
7．5 异常运行与事故处理

第8章 风力发电机组的故障诊断技术
8．1 概述
8．2 风力发电机组信息检测
8．3 风力发电机组故障机理分析与诊断方法

第9章 海上风电场的运行与维护
9．1 海上风电场的安装维护设备
9．2 海上风力发电机组运行与维护的重要因素

第10章 风电场运行与维护实例分析
10．1 兆瓦级风力发电机组运行与维护实例
10．2 大型风力发电机组的运行与维护实例
10．3 海上风力发电机组维护实例

参考文献

前言/序言

　　21世纪以来，我国的风力发电得到迅速发展，成为继欧美之后发展风力发电的主要市场之一。目前，我国的风电产业发展迅猛，总装机容量已居于世界第一位，风电行业人才需求急剧增加。
　　本书将理论与实践相结合，在编写过程中，侧重于风电场设备的运行与维护理论，有针对性地介绍了风电场的构成、风电场的维护、海上风电场的现状等方面知识。
　　本书共分为10章：第1章对风电场的运行与维护进行了简单的介绍，包括对风力发电机组、变电站电气设备、继电保护系统和无功补偿的运行与维护；第2章对风力发电机组的结构进行了详细介绍，包括风力机、传动系统、发电机、偏航系统、液压系统、冷却系统和其他部件；第3章介绍了风力发电机组的控制技术，包括系统的组成，基本的控制要求以及定桨距、变桨距及变速机组的控制技术；第4章介绍了风电场无功补偿设备的运行与维护，主要包括无功调节的需求和原则、无功功率调节、常见的无功补偿设备及无功补偿方案设计；第5章介绍了风力发电机组的运行，包括运行条件、运行状态、运行操作、运行监视与巡视及并网与脱网；第6章介绍了风力发电机组的维护，维护工作简介，维护项目及所需工具，并从风力机、传动系统、发电机、偏航系统、液压系统，润滑冷却系统及其他部件等方面进行了详细阐述；第7章介绍了风力发电机组的安全预防与事故处理，包括安全总则、安全规范、安全防护装备、常规安全事项、异常运行与事故处理，以确保运行过程中的人身安全和设备安全；第8章介绍了风力发电机组的故障诊断技术，包括信息检测、故障的机理分析以及故障的诊断方法；第9章简单介绍了海上风电场的运行与维护，针对安装维护设备、风电机组运行与维护的重要因素进行了分析；第10章对风电场的运行与维护进行了举例分析，主要包括陆地风电场和海上风电场。
　　本书由孙强、郑源任主编，王丰绪、彭丹霖、罗红英任副主编。参加编写工作的还有蒋文青、周嘉言、曹婷、何志伟、宋晨光、梁艳萍等。
　　本书在编写过程中得到《风力发电工程技术丛书》编委会的大力支持与中国水利水电出版社编辑的热心指导，同时参阅了大量优秀风电企业的技术资料，编者在这里衷心表示感谢。本书参考了江苏高校首批“2011计划”（沼海开发与保护协同创新中心，苏政办发[2013]56号）的部分成果。
　　由于是首次系统性介绍风电场运行与维护，加之编者的水平有限，尽管我们付出了很大的努力，但是疏漏与不尽如人意之处在所难免，恳请读者给予批评指正。

风能利用的新篇章：从技术革新到产业升级 风力发电，作为清洁能源的佼佼者，正以前所未有的速度改变着全球能源格局。从最初简陋的风车汲水，到如今庞大而高效的风力发电机组，风能技术的演进不仅是工程学的壮丽实践，更是人类追求可持续发展道路上的重要里程碑。本书并非聚焦于风电场的具体运行与维护细节，而是将目光投向更宏观的层面，探讨风能技术革新如何驱动整个产业的转型升级，以及这些变革将如何塑造我们未来的能源生态。 第一部分：风能技术的源头活水——基础理论与创新突破 风的能量并非凭空而来，其背后蕴藏着深刻的物理学原理。本部分将深入剖析风能的形成机制，从大气环流、地形地貌对风速风向的影响，到空气动力学中关于叶片设计、能量捕获效率的核心理论。我们将回顾风力发电技术发展的历史脉络，重点梳理关键性的技术飞跃，例如从定桨距到变桨距控制的演变，从传统的水平轴风力发电机到探索性垂直轴风力发电机的发展，以及对新型材料、高效传动系统和先进控制算法的研究进展。 空气动力学中的奥秘： 详细阐述伯努利原理、升力与阻力在风力机叶片设计中的应用。我们将探讨不同叶片翼型设计如何优化气动性能，以及数值模拟技术（如CFD）在预测和改进叶片效率中的作用。 风资源评估的科学： 深入介绍风速、风向、湍流强度等关键风资源参数的测量、统计与预测方法。讨论风能普查、风电场选址中的地质、气象、环境等综合因素考量。 发电机与传动系统的进化： 追溯从直流发电机到异步发电机，再到永磁同步发电机的技术演进，分析不同类型发电机的优劣及其在风力发电系统中的适用性。深入研究齿轮箱、直驱系统等传动方式的效率、可靠性与维护需求。 控制技术的智慧： 讲解风力发电机如何通过变桨、偏航等控制系统来适应不同的风况，实现最大化能量捕获和最小化载荷。介绍先进的预测控制、自适应控制等技术在提升风电场整体效益中的潜力。 第二部分：风电场的智能化演进——从单一设备到集群优化 风电场不仅仅是若干台独立风力发电机的集合，它是一个复杂的系统工程。本部分将着眼于风电场作为一个整体的智能化发展趋势，探讨如何通过先进的技术和管理手段，提升风电场的整体发电效率、可靠性和经济性。我们将关注风电场的规划设计、设备集成、数据采集与分析，以及智能控制策略的实施。 风电场布局与协同： 探讨风力发电机在风电场内的最优布局策略，以减少尾流效应带来的能量损失。介绍风电场内不同发电机之间的协同控制，实现整体发电功率的平稳输出和电网接入的优化。 数字化与智能化采集： 详述风力发电机组及相关基础设施（如升压站、气象站）的数据采集系统，包括传感器技术、通信网络、数据存储与传输。分析大数据技术在风电场运行状态监测、故障诊断与预测性维护中的应用。 虚拟电厂与能量管理： 展望风电场作为虚拟电厂（VPP）的潜力，如何通过与其他可再生能源、储能系统以及负荷端的协调，实现对电力的智能调度和优化配置。讨论风电场在构建智慧能源系统中的关键作用。 集成化设计与互联互通： 强调风电场内不同子系统（如风力发电机、变电站、监控中心）的集成化设计理念，以及标准化接口和通信协议的重要性，以确保系统的高效协作和未来的可扩展性。 第三部分：风电技术的广阔前景——与储能、电网的深度融合 风能的间歇性和波动性是其广泛应用面临的挑战，而储能技术和智能电网的快速发展，为解决这一难题提供了坚实支撑。本部分将聚焦于风电技术与储能、智能电网的深度融合，描绘风能产业未来的发展蓝图。 储能技术为风电“保驾护航”： 深入介绍各类储能技术（如抽水蓄能、锂离子电池、飞轮储能、氢储能等）的原理、性能特点及其与风电场结合的应用场景。重点分析储能系统如何平滑风电输出，提升电网稳定性，以及实现能量时移。 智能电网的基石： 阐述智能电网如何为风电的接入和消纳提供技术保障。讨论双向潮流控制、电网调度优化、电网故障诊断与恢复等智能电网核心功能，如何支持大规模风电接入。 能源互联网的构建： 展望风电在未来能源互联网中的核心地位。探讨风电场如何通过与分布式能源、电动汽车、智能家居等联动，构建一个更加灵活、高效、绿色的能源系统。 全球风电产业的未来图景： 审视全球风电产业的发展趋势，包括技术创新方向、市场格局演变、政策法规影响以及风电在实现碳达峰、碳中和目标中的战略作用。讨论海上风电、漂浮式风电等前沿技术的发展潜力。 本书旨在为读者提供一个关于风力发电技术宏观视角下的全面理解，揭示技术创新如何驱动产业变革，以及风能作为未来能源体系中不可或缺的组成部分，将如何深刻地影响我们的社会和生活。它鼓励读者跳出单一设备的视角，去思考风电技术的整体发展脉络及其广阔的应用前景。

评分☆☆☆☆☆

这本书的书名是《风力发电工程技术丛书：风电场运行与维护》，我拿到这本书的时候，心里还是挺期待的。我是一名在风电场工作多年的技术人员，一直都希望能找到一本系统性强、内容详实的专业书籍，来巩固和提升自己的理论知识和实践技能。这本书的名字听起来就非常契合我的需求，它涵盖了“风电场运行”和“风电场维护”两大核心领域，这正是我日常工作中关注的重点。在翻阅这本书之前，我脑海中浮现出的是对书中内容的种种猜想：是会详细介绍不同类型风机的运行原理、控制策略，以及常见的故障诊断与维修方法吗？会不会深入探讨风电场全生命周期的管理，包括前期评估、设计优化、施工安装、并网调试，直到后期的退役拆除？我特别希望书中能够有针对性地分析一些实际案例，比如在极端天气条件下如何保障风机的安全运行，或者在风机叶片受损、齿轮箱故障等常见问题发生时，有哪些行之有效的处理方案。我还设想着，书中会不会在风电场的性能监测、数据分析方面提供一些先进的工具和方法，帮助我们更科学地评估风机的发电效率，预测潜在的故障，从而提高整体的运维水平。毕竟，风电行业发展迅速，新技术、新理念层出不穷，我希望能在这本书里找到一些前沿的知识，为我的工作提供新的思路和方向。同时，对于风电场的安全性、环保性等方面，我也希望能有更深入的了解。这本书的名称给我留下了巨大的想象空间，我迫不及待地想揭开它神秘的面纱，看看它是否能真正满足我作为一个一线技术人员的期待，成为我工作中的得力助手。

评分☆☆☆☆☆

让我惊喜的是，《风力发电工程技术丛书：风电场运行与维护》在风电场数据分析与数字化运维方面，展现出了相当前瞻的视角。书中关于大数据在风电场运维中的应用，让我看到了未来发展的方向。作者详细介绍了如何利用SCADA数据、传感器数据、气象数据等海量数据，通过机器学习、人工智能等技术，实现对风机的精准预测性维护、故障诊断和性能优化。我尤其对书中关于“数字孪生”在风电场运维中的应用进行了详细的介绍，这种技术能够创建风机的虚拟模型，实时同步其运行状态，从而实现更精细化的管理和故障排查。这对我来说是一个全新的概念，但感觉非常有前景。书中还强调了数据可视化的重要性，通过直观的图表和仪表盘，帮助运维人员快速掌握风场的运行状况，及时发现异常。我之前觉得数据分析只是枯燥的数字游戏，现在才意识到，它其实是驱动风电场高效运维的强大引擎。书中提到的“智能运维平台”的构建，也让我对未来风电场的管理模式有了更具体的想象，一个集数据采集、分析、预警、诊断、决策和执行于一体的智能化平台，将极大地提升运维效率。这本书让我意识到，数字化和智能化是风电场运维发展的必然趋势。

评分☆☆☆☆☆

这本书中对于风电场运行人员的技能要求和培训体系的阐述，让我对职业发展有了更明确的方向。作者详细列举了风电场运行人员需要掌握的各项技能，包括设备操作、故障诊断、安全规程、应急处理等，并且对不同层级的运维人员提出了不同的能力要求。我感觉自己对某些技能的掌握还需要进一步加强，这本书提供的培训指南，为我指明了学习的方向。书中还强调了持续学习和知识更新的重要性，鼓励运维人员不断学习新技术、新知识，以适应风电行业快速发展的需求。我非常赞同作者的观点，风电技术日新替，作为一名运维人员，只有不断学习，才能跟上时代的步伐。书中还提到了风电场管理人员的领导力、沟通能力和团队协作能力的重要性，这让我认识到，除了技术能力，良好的软技能同样是优秀风电从业者的必备素质。我感觉这本书不仅仅是一本技术手册，更像是一位经验丰富的导师，在指导我的职业发展道路。它让我看到了风电运维领域的光明前景，也让我对未来的工作充满了期待。

评分☆☆☆☆☆

读完《风力发电工程技术丛书：风电场运行与维护》的第一部分，我被书中对风机电气系统的剖析深深吸引。作者详细地阐述了变流器、控制系统、升压变压器等关键电气部件的工作原理，并且结合了实际运行中的一些典型故障场景，给出了非常具有指导意义的排查思路。比如，书中关于孤岛效应的章节，我印象特别深刻，它不仅解释了孤岛效应的成因，还通过图文并茂的方式展示了如何通过监控系统及时发现并处理这种情况，避免对电网和风机造成损害。另外，书中在风机控制逻辑的讲解上，也远超我之前的认知。它不仅仅是简单地介绍几个参数的设定，而是深入到了不同工况下（如低风速、强风、风向突变等）控制策略的优化，以及如何通过调整桨叶角度、偏航角等来最大化发电效率和延长风机寿命。我个人在实际工作中，经常会遇到一些控制系统反馈不灵敏或者参数不合理的情况，以前只能依靠经验去摸索，现在有了这本书的理论支撑，我感觉自己对问题的根源有了更清晰的认识，也更有信心去优化这些设置了。书中还提到了风机监控系统的数据采集与分析，特别是对功率曲线、风速分布等关键指标的解读，这对我来说非常宝贵。通过对这些数据的深入分析，我们可以更有效地评估风机的健康状况，预测性维护的时机，从而减少非计划停机时间，提高风场的整体发电量。我非常赞赏作者在理论讲解的同时，不忘结合实际操作，用清晰易懂的语言解释复杂的概念，这对于我们这些在现场摸爬滚打的技术人员来说，无疑是雪中送炭。

评分☆☆☆☆☆

在阅读《风力发电工程技术丛书：风电场运行与维护》的过程中，我发现书中对于风电场智能化升级改造的探讨，尤其具有启发性。作者不仅介绍了现有的先进技术，如物联网、边缘计算、云计算等，是如何应用于风电场运维的，还对未来智能化风电场的形态进行了畅想。例如，书中提到的“无人值守风电场”的概念，让我对风电场的未来发展有了更深刻的认识，通过远程监控、自动化诊断和机器人维护，将极大地降低人力成本，提高运维效率。我之前对这些概念听过一些，但书中给出的具体实现路径和技术支撑，让我感觉更加真实和可行。书中还对风电场在能源互联网中的角色进行了深入的分析，强调了风电场如何通过与智能电网、储能系统等协同配合，更好地服务于整个能源系统的优化。这让我意识到，风电场不仅仅是发电单元，更是未来能源生态系统中的重要组成部分。这本书的内容，让我对风电行业的发展趋势有了更清晰的把握，也让我对自己在其中的角色有了更深的思考。它不仅仅是一本实用的技术书籍，更是一本引领我们面向未来的启示录。

评分☆☆☆☆☆

在风电场运行方面，《风力发电工程技术丛书：风电场运行与维护》的某些章节，让我对风电场整体的运行策略和风险管理有了全新的认识。书中对于风电场功率预测的讲解，不仅仅停留在理论层面，而是深入到了各种预测模型（如统计模型、数值天气预报模型）的应用，以及如何结合实际运行数据进行模型修正，以提高预测的准确性。这对于我们风电场日常的发电计划制定和电网调度沟通至关重要。我一直觉得，准确的功率预测是保障风电场稳定运行和经济效益的基础。此外，书中关于风电场运行状态监测与评估的章节，也让我受益匪浅。它详细介绍了各种在线监测技术，包括SCADA系统的数据分析、风机健康监测系统（WECS）的应用，以及如何通过这些数据来评估风机的运行效率、故障率和剩余寿命。我特别喜欢书中关于状态基维护（CBM）的理念，它强调根据设备的实际状态来安排维护活动，而不是简单的按时维护，这有助于我们优化维护资源，降低维护成本，同时最大限度地减少非计划停机。书中还对风电场的电气安全和消防安全进行了详细的阐述，包括高压设备的操作规程、防火措施、应急预案的制定等，这对于确保风电场的人员安全和财产安全具有极其重要的意义。我感觉这本书的编写，充分考虑了风电场在实际运行中可能遇到的各种复杂情况，并提供了切实可行的解决方案。

评分☆☆☆☆☆

《风力发电工程技术丛书：风电场运行与维护》在法律法规与标准体系方面的内容，让我对风电行业的合规性要求有了更清晰的认识。书中详细介绍了与风电场建设、运行和维护相关的国家和行业标准，包括但不限于风机设计标准、并网标准、安全生产标准、环境保护标准等。我一直觉得，遵守相关的法律法规和行业标准，是风电场安全稳定运行的基石。作者在书中还对风电场的合同管理、知识产权保护、以及与电网公司的协议条款进行了详细的解读，这对于我理解风电场的经济运行和法律保障非常有帮助。我之前对这些方面的了解比较有限，很多时候只能凭经验去处理，现在有了这本书的系统性阐述，我感觉自己能够更从容地应对相关的法律事务。书中还对风电场投资、融资、以及相关的保险政策进行了介绍，这对于理解风电项目的商业模式和风险管理也提供了重要的参考。我之前总觉得风电行业是纯粹的技术领域，现在才意识到，它其实是一个涉及技术、经济、法律、环保等多个领域的复杂系统。这本书的编写，充分体现了对风电产业全方位、多角度的考量。

评分☆☆☆☆☆

《风力发电工程技术丛书：风电场运行与维护》在风电场维护方面的内容，可以说是相当实用且深入。书中关于风机性能衰减与寿命管理的部分，让我对如何延长风机的使用寿命有了更清晰的规划。作者详细分析了导致风机性能衰减的各种因素，如风载、机械磨损、电气老化等，并提出了一系列延缓衰减的维护策略。我特别关注了书中关于风机退役与翻新的章节，它不仅讨论了退役风机的处理方式，还介绍了如何通过翻新和技术升级来延长风机的使用寿命，这对于提高风电场的经济效益和资源利用率非常有价值。我一直对风机的寿命管理比较迷茫，不知道在什么阶段应该进行大修，在什么阶段考虑更换关键部件，而这本书给了我明确的指导。书中还对风电场设备的备件管理进行了深入的探讨，包括备件的种类、数量、库存管理策略，以及如何通过数据分析来预测备件需求，从而降低库存成本，提高备件的可用性。这对于优化风电场的仓储和物流管理非常有帮助。我之前所在的风场，备件管理就比较混乱，经常出现缺件或者备件积压的情况，这本书提供的理论和方法，对于我们改进这方面的工作非常有启发。此外，书中关于风电场维护人员的培训与资质管理，也提到了重要的观点，强调了专业知识和操作技能的重要性，以及持续学习的必要性。

评分☆☆☆☆☆

这本书对于风电场环境保护与可持续发展的章节，让我对风电产业的社会责任有了更深的理解。作者在书中阐述了风电场在建设和运行过程中可能对环境产生的影响，比如对鸟类、蝙蝠的影响，以及噪音污染等问题，并提出了相应的缓解措施和生态补偿方案。这让我意识到，风电产业在追求经济效益的同时，也必须承担起保护环境的责任。书中还探讨了风电场退役后的土地复垦和材料回收问题，强调了循环经济的理念在风电产业中的应用。我之前不太关注这方面的内容，但通过阅读这本书，我才认识到，风电产业的可持续发展，不仅体现在能源的清洁性上，更体现在其全生命周期的环保理念上。书中对于风电场与当地社区关系的论述，也让我受益匪浅。它强调了风电场在开发过程中，需要与当地社区进行充分的沟通和协商，并积极参与当地的经济和社会发展，从而实现风电产业与社会的和谐共赢。我感觉这本书的内容，不仅仅局限于技术层面，更上升到了产业发展的战略层面，这让我对风电行业有了更全面的认识。

评分☆☆☆☆☆

这本书的机械部分的叙述，给我带来了前所未有的震撼。尤其是关于风机齿轮箱的章节，作者对其内部构造、润滑系统、冷却系统以及常见的磨损、断裂等故障机理进行了极为详尽的描述。我记得书中用大量的图表和三维模型，清晰地展示了行星齿轮、圆柱齿轮等关键组件的受力分析，以及它们在长期运行过程中可能遇到的问题。更让我惊喜的是，书中列举了多种齿轮箱故障的早期预警信号，例如油液监测中的金属颗粒成分分析、振动频谱分析的异常变化，以及温度异常升高等等，并且给出了对应的诊断方法和维修建议。我过去在处理齿轮箱故障时，常常感到无从下手，很多时候只能依靠外部的维修团队，而现在，通过阅读这本书，我仿佛拥有了一套系统的“诊断工具箱”。书中关于叶片维修的部分也同样精彩，它不仅介绍了不同类型叶片材料的特性，还详细讲解了叶片表面磨损、裂纹、脱层等常见缺陷的检测方法（如超声波探伤、红外热成像等），以及修复工艺的详细步骤。我特别关注了书中关于风机塔筒结构的章节，它详细介绍了不同高度塔筒的受力特性，以及风、雪、冰等外部因素对塔筒结构的影响，并提供了相应的检查和加固措施。这本书的机械部分，让我对风机的每一个关键部件都有了更深刻的理解，也让我对如何更有效地进行预防性维护和故障诊断有了更明确的方向。