_风力发电基础理论
第二章-风力机的基本理论及工作原理
4）风杯式阻力差风力机 两个半球面杯对称安装在转轴两 侧，球面方向相反。一个凸面向 风，另一个凹面向风，显然在相 同风力下后者对风的阻力比前者 大。
叶轮由两片垂直的叶片阻成，叶片 截面为流线型的对称翼型，以相反方 向安装在转轴两侧。
17
达里厄风力机在低风速下运转困难， 要在较高的风力下，风轮转速达到 叶尖速比为3.5以上才可能正常运 转，在尖速比为4-6可获较高的功 率输出。下图为达里厄风力机的功 率系数与叶尖速比的关系曲线。
达里厄风力机对叶片截面 形状（翼型）选择与外表光洁 度要求比较高。达里厄风力机 不能单靠风力自起动，必须依 靠外力起动使叶尖速比达到 3.5以上时才能依靠升力运转。 典型的达里厄风力机翼片不是 直的，而是弯成弧形，两翼片 合成一个φ形。
关系到叶片的攻角，是分析
风力机性能的重要参数。
10
实度比
▪ 风力机叶片的总面积与风通过风轮的面积（风轮扫掠面积） 之比称为实度比（容积比），是风力机的一个参考数据。
▪ 左图为水平轴风力机叶轮，S为每个叶片对风的投影面积， B为叶片个数，R为风轮半径，σ为实度比，
▪ σ=BS/πR2
11
▪ 右图为升力型垂直轴风力机叶轮，C为叶片弦长， B为叶片个数，R为风轮半径，L为叶片长度，σ 为实度比。垂直轴风力机叶轮的扫掠面积为直径 与叶片长度的乘积，
32
风轮的轮毂比(Dh/D)：风轮轮毂直径Dh
与风轮直径之比。
U(1-a)
风力发电机组基础理论
西方国家意识到对化石能源的依赖性太强，各国政府开始重视其他替代能 源特别是可再生能源（环保压力）。
1、风力发电机组的入门知识
1.2 风机的发展历程
蓬勃发展
能源危机后， 美国、丹麦、 瑞典、德国 下大决心开 发风能。
1、风力发电机组的入门知识
1.2 风机的发展历程
1、风力发电机组的入门知识
1.2 风机的发展历程
风车
辗磨谷物、灌溉
？
风力发电机
发电
1、风力发电机组的入门知识
1.2 风机的发展历程 第一次尝试
丹麦：1891年，Poul La Cour。
一战导致的石油价格的上涨， 推动了风机技术的迅速发展， 到1918年共有120台风力发电机 投入运行（功率10～35kW、风 轮直径最大达20m）。
1.3 风机的类型 3）变桨定速型（主动失速）
停机时刀尖朝前。
1、风力发电机组的入门知识
1.4 风力机的发展趋势 越来越庞大
但并不是越大越好，还要考虑当地风况和机组成本等因素
1、风力发电机组的入门知识
1.4 风力机的发展趋势 陆上——海上
要用较高的塔架以获取更好的风况 一般不大于3MW
风况较好，一般适用于3MW以上 风机，以节约基础成本
6
1、风力发电机组的入门知识
1.2 风机的发展历程
它是利用风能旋转的、最简单的捕风装置
1、风力发电机组的入门知识
1.2 风机的发展历程
1）历史记载的最早的风车出现在公元644年，在现在 的阿富汗一带，为垂直轴，用于辗磨谷物。
1、风力发电机组的入门知识
1.2 风机的发展历程
2）中国也很早开始利用风能，主要使用垂直轴风车。
风力发电基础第二章
◇变桨距的工作原理
变桨距机构是在额定风速附近（以上），依据风速变 化随时调节浆距角，控制吸收机械能，一方面保证获取 最大的能量（与额定功率对应），同时减少风力对风力 发电机的冲击。在并网过程中，变桨距控制还可以实现 快速无冲击并网。变桨距控制系统与变速恒频技术向配 合，以提高风力发电系统的发电效率和电能质量。
① 叶片
目前叶片多为玻璃纤维增强复合材料，基体材料为 聚酯树脂或环氧树脂。
② 轮毂
轮毂是风轮的枢纽，也是叶片根部与主轴的连接件。 所有从叶片传来的力，都通过轮毂传到传动系统，再传到 风力机驱动的对象。同时轮毂也是控制叶片桨距（使叶片 作俯抑转动)的所在。
30
– 东泰公司生产的风电叶片
1.5MW：40.3 m，6170 kg 2MW：45.3 m，8000 kg
37
• 偏航电机
38
• 偏航齿轮
39
• 工作原理、组成 – 偏航轴承 – 偏航驱动装置 – 偏航制动器 – 偏航计数器 – 扭缆保护装置
40
外齿驱动形式的偏航系统
内齿驱动形式的偏航系统
41
（４）叶尖扰流器和变桨距机构 在定桨距风力发电机组中，通过叶尖扰流器执行风 力发电机组的气动刹车；而在变桨距风力发电机组中，通 过控制变桨距机构，实现风力发电机组的转速控制、功率 控制，同时也控制机械刹车机构。
风力发电基础
第2章 风力发电基础理论
• 目录
– 2.1风的测量 – 2.2 风力发电机原理 – 2.3 风力机的基本参数与基本理论 – 2.4 风力发电机种类及特性
2
2.1 风的测量
风的测量包括风向测量和风速测量。风向测量是只 测量风的来向，风速测量是测量单位时间内空气在水平方
风力机的基本参数与理论.
风力发电机风轮系统2.1.1 风力机空气动力学的基本概念1、风力机空气动力学的几何定义（1）翼型的几何参数翼型翼型本是来自航空动力学的名词，是机翼剖面的形状，风力机的叶片都是采用机翼或类似机翼的翼型，与翼型上表面和下表面距离相等的曲线称为中弧线。
下面是翼型的几何参数图1）前缘、后缘翼型中弧线的最前点称为翼型的前缘，最后点称为翼型的后缘。
2）弦线、弦长连接前缘与后缘的直线称为弦线；其长度称为弦长，用c表示。
弦长是很重要的数据，翼型上的所有尺寸数据都是弦长的相对值。
3）最大弯度、最大弯度位置中弧线在y坐标最大值称为最大弯度，用f表示，简称弯度；最大弯度点的x坐标称为最大弯度位置，用x f表示。
4）最大厚度、最大厚度位置上下翼面在y坐标上的最大距离称为翼型的最大厚度，简称厚度，用t表示；最大厚度点的x坐标称为最大厚度位置，用x t表示。
5）前缘半径翼型前缘为一圆弧，该圆弧半径称为前缘半径，用r1表示。
6）后缘角翼型后缘上下两弧线切线的夹角称为后缘角，用τ表示。
7）中弧线翼型内切圆圆心的连线。
对称翼型的中弧线与翼弦重合。
8）上翼面凸出的翼型表面。
9）下翼面平缓的翼型表面。
（2）风轮的几何参数1）风力发电机的扫风面积风轮旋转扫过的面积在垂直于风向的投影面积是风力机截留风能的面积，称为风力机的扫掠面积，下图是一个三叶片水平轴风力机的扫掠面积示意图。
下图是一个四叶片的H型升力垂直轴风力发电机的扫掠面积示意图。
根据前面两表可由所需发电功率估算出风力机所需的扫风面积，例如200W的升力型垂直轴风力发电机工作风速为6m/s，全效率按25%计算所需扫风面积约为6.2m2,如果工作风速为10m/s则所需扫风面积约为1.4m2即可；例如10kW的升力型垂直轴风力发电机工作风速为10m/s，全效率按30%计算所需扫风面积约为56m2,如果工作风速为13m/s则所需扫风面积约为25m2即可。
按高风速设计的风力机体积小成本相对低些，但必须用在高风速环境，例如把一台设计风速为10m/s的风力机放在风速为6m/s的环境工作，其功率会下降80%；按风速6m/s设计的风力机风轮会很大，虽在6m/s时运行很好，但遇大风易超速损坏电机，为抗强风时需增加结构强度使成本大大增加。
风力发电基础课件
弦长的夹角
运动旋转方向
u R 2Rn
dL气流升力
相对
速度
dL
1 2
Cl w2dS
dD
1 2
Cd
w 2dS
dF气流w产生的气动力
驱动功率dPw= dT
风输入的总气动功率:P=vΣFa 旋转轴得到的功率:Pu=Tω
风轮效率η=Pu/P
叶片的几何参数
3. 旋转叶片的气动力(叶素分析)
v v1 v2 2
，
贝兹理
最大理想功率为：Pmax
8 27
Sv13
论的极 限值
风力机的理论最大效率：max
Pmax E
(8 / 27)Sv13
1 2
Sv13
16 27
0.593
风力发电机从自然风中所能索取的能量是有限的，其 功率损失部分为留在尾流中的旋转动能。
风力发电机基础理论
3.风力机的主要特性系数
对于有限长的叶片，风轮叶片下游存在着尾迹涡，它形成两 个主要的涡区：一个在轮毂附近，一个在叶尖。有限叶片数由 于较大的涡流影响将造成一定的能量损失，使风力机效率有所 下降。
1) 中心涡，集中在转轴上； 2) 每个叶片的边界涡； 3) 每个叶片尖部形成的螺旋涡。
涡流理论
叶片静止时，据赫姆霍兹定理，叶片附着涡和后缘尾涡 组成马蹄涡系。简化后，将叶片分成无限多沿展向宽度很小 的微段。
叶片的几何参数
2.升力和阻力的变化曲线
0.8
Cl •升力系数与阻力系数是随攻角变化的
0.6
0.4
失速点
0.2
Cd
i
i -30o -20o -10o 0o 10o 20o
-0.2 Cl min
风能发电基础理论与应用考核试卷
4.风力发电机组的核心部件是____，它将风能转换为电能。
5.在风力发电机组中，为了提高发电效率，通常会采用____技术来调整叶片的攻角。
6.风电场的选址需要考虑的重要因素之一是____，它直接影响到风力发电的效率。
风能发电基础理论与应用考核试卷
考生姓名：________________答题日期：________________得分：_________________判卷人：_________________
一、单项选择题（本题共20小题，每小题1分，共20分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）
A.噪音污染
B.高成本
C.受地理环境影响
D.无法大规模应用
8.风速与风力发电效率之间的关系是：( )
A.成正比
B.成反比
C.无关
D.复杂的非线性关系
9.下列哪个地区的风力资源最为丰富：( )
A.热带雨林
B.极地地区
C.高山地区
D.海洋地区
10.风力发电的容量系数表示：( )
A.发电机组的最大输出功率
B.发电机组在一段时间内的平均输出功率
C.发电机组在满负荷运行时的效率
D.风速与发电机组额定风速的比值
11.以下哪个因素会影响风力发电的尾流效应：( )
A.风速
B.叶片长度
C.发电机组间距
D.所有上述因素
12.风力发电机组中，增速箱的作用是：( )
A.减小风速
B.增大风速
C.调整叶片角度
D.提高发电机转速
四、判断题
1. ×
2. √
3. √
风力发电理论及整机基础知识演示文档
优选风力发电理论及整机基础 知识
课程内容
整机机械传动 叶轮 齿轮箱 联轴器制动器 偏航系统 塔筒
机器的组成？
辅助系统，例如润滑、显示、照明等
原动机部分
传动部分
执行部分
控制系统
第一篇 整机机械传动
一.风力发电理论原理
风能
机械 能
变压器升压 后输送至电
网
电能
叶轮吸收风能 发电机将机械 转化为机械能 能转化为电能
α：冲角
δ：翼型厚度
f ：翼型的弯度
叶片受力分析
• C点：压力中心点 • R：叶片翼型剖面受到的合力 • Ry：垂直于来流方向的分力 • Rx：平行于来流方向的分力
升阻力系数
Cl：升力系数
Cd：阻力系数
叶片升阻力系数与冲角的关系
叶片的最大升阻比
斜率=升力与阻力之比 最大升阻比cotε= Cl/ Cd
上半圈时，叶片离心 力和轴向推力的合力K和 叶片轴向重合
由于推力Su＜ S0 ，离 心力Fu >F0 ，所以下半圈 时，合力K并不停在叶片 轴向上。
轮毂受力情况
铰链式轮毂 常用于两叶片叶轮 半固定式轮毂，铰链轴与叶片长度方向及叶轮轴两两垂直
叶片系数与阻力系数的关系
风电机组对叶片的要求
• 比重轻且具有最佳的疲劳强度和机械性能，能经 受暴风等极端恶劣条件和随机负荷的考验；
• 叶片的弹性、旋转时的惯性及其振动频率特性曲 线都正常，传递给整个发电系统的负荷稳定性好；
• 耐腐蚀、紫外线照射和雷击的性能好； • 发电成本较低，维护费用最低。
叶片技术发展——材料
机型环境温度分类： 常温型：生存温度：-25℃~+45℃ 运行温度：-15℃~+45℃ 低温型：生存温度：-45℃~+45℃ 运行温度：-30℃~+45℃
3_风力发电技术课本知识点总结
第一章风及风能资源一、风的形成及影响因素1.风的产生：是由地球外表大气层由于太阳的辐射而引起的空气流动，大气压差是风产生的根本原因2.特性：周期性、多样性、复杂性3.风的分类：季风、山谷风、海陆风、台风、龙卷风二、风的测量1.风的测量包括风向和风速两种2.风向测量：风向测量是指测量风的来向风向测量装置：1)风向标：是测量风向最通用的装置，有单翼型、双翼型、流线型2)风向杆（安装方位指向正南）、风速仪（可测风向和风速，一般安装在离地面10米的高度）3.风向表示法：风向一般用16个方位表示，静风记为C。
4.风能密度:单位截面积的风所含的能量称为风能密度，常以W/m2表示。
三、风资源分布1.我国风资分布可划分为：风能丰富区、风能较丰富区、风能可利用区、风能贫乏区1)风能丰富区:有效风能密度＞200W/m2。
2)风能较丰富区：有效风能密度为150~200W/m2，3~20m/s风速出现的全年累计时间为4000~5000h。
3)风能可利用区：有效风能密度在50~150W/m2之间，3~20m/s风速出现时数约在2000~4000h之间。
4)风能贫乏区：该区风能密度低于50W/m2，全年时间低于2000h第二章风力机的理论基础一、贝兹理论二、翼型的几何参数三、风车理论四、叶素理论气动效率五、葛劳渥漩涡理论六、葛劳渥轴线推力和扭矩计算有限长的叶片，叶片的下游存在尾迹涡，主要有两个漩涡区：一个在轮毂附近，一个在叶尖。
漩涡诱导速度可看成以下三个漩涡系叠加的合速:①中心涡，集中在转轴上②每个叶片的边界涡③每个叶片尖部形成的螺旋涡七、风力机的相似特性相似准则：所谓模型与风力机实物相似是指风轮与空气的能量传递过程以及空气在风轮内向流动过程相似，或者说它们在任一对应点的同名物理量之比保持常数。
流过风力机的气流属于不可压缩流体，理论上应满足几何相似、运动相似和雷诺数相等。
对风力机而言，后一个条件实际做不到，故一般仅以前两个条件作为模型和风力机实物的相似准则，并计及雷诺数。
风力发电理论及整机基础知识
8
水平轴风力发电机组
9
二.风力发电机组组成
兆瓦级的大型风力发电机组包括 四个部分：
• • • •
叶轮 机舱 塔架 基础
10
三. SL1500风力发电机组概述
叶片
一. 叶轮
轮毂
叶轮又叫风轮，是获 取风中能量的关键部件， 由叶片和轮毂组成。分变 桨距风轮和定桨距风轮。
3.加热器： 数量：六个（两组，每组一个备用） 位置：齿轮箱的前部和后部 作用：当齿轮箱工作环境温度较低 时，加热器对齿轮箱润滑油进行加 热，以确保齿轮箱内部的润滑油保 持在一定的粘度范围。
控制方式：系统自动控制
51
4.Pt 100（温度传感器）：
数量：三个（油温、轴承各一个，备 用一个） 位置：齿轮箱后部右侧和上方 作用：监控油温和高速端轴承温度， 确保机组的安全 控制方式：系统自动控制
水平轴风力发电机
对风向依赖大
机器部件在基础底上，便于维修 高空维修难度大 叶片自重影响小 低风下叶片不会自己启动 叶片自重产生交变负荷对叶片 寿命产生决定性影响 达到切入风速机组即启动
地面到风轮中心点的距离很小， 轮毂中心高度可灵活掌握 减少了发电量
拉索产生振动问题，减振成本高 没有拉索，塔筒振动小
润滑方式：
飞溅润滑+压力润滑
46
齿轮箱的减噪装置
齿轮箱的重量约占机舱重量的1/2，而且当风机运 转时，齿轮箱会产生振动。为减小振动对其它部件的不 利影响，齿轮箱与主机架之间增加了减振元件。
47
结构特点
• 主轴内置于齿轮箱的内部，不需要现场主轴对 中； • 主轴轴承采用稀油润滑，效果更好； • 采用两极行星、一级平行轴机构传动，提高了 速比，降低了齿轮箱的体积； • 采用先进的润滑与冷却系统，使每个润滑点都 可以得到充分的润滑，确保了齿轮箱的使用寿 命。
风力发电基础基础知识
变频器冷却器 高速轴刹车 底架
偏航系统 塔架
蓄能器 主冷却器
为风力发电机组的机械结构图
第6部分 风力发电机组的基本结构
齿轮箱是有齿箱风力发电机组的关键部 件。齿轮箱在提升风轮转速的同时，还传递 来自风轮的功率，承受着巨大的机械载荷。 受当代制造技术的制约，齿轮箱是风力发电 机组中容易产生故障的主要部件之一。从某 种意义上讲，齿轮箱运行的可靠性，直接影 响风力发电机组运行的可靠性，影响风力发 电机组制造厂商的信誉和品牌。
第1部分 什么是风力发电
从这个描述可以看出，风力发电具有3个基本 要素： • 风资源 • 风力发电设备 • 满足用户的电力需求
• Sewind是一家风力发电设备制造厂商
第2部分 发展风力发电的意义
第2部分 发展风力发电的意义
“风能作为一种清洁的可再生能源，越来 越受到世界各国的重视。其蕴量巨大，全球 的风能约为2.74×109MW，其中可利用的风能 为2×107MW，比地球上可开发利用的水能总 量还要大10倍。中国风能储量很大、分布面 广，仅陆地上的风能储量就有约2.53亿千 瓦。”
安全保护 在发生故障时，控制系统按照预设的安 全策略进行工作，以保证风力发电机组处于 安全状态。 安全链的控制等级最高，在风力发电机 组中，往往采用失效安全的控制策略。安全 链的动作，可由下列事件触发： • 风轮超速 • 振动超限 • 控制器故障
第6部分 风力发电机组的基本结构
按下急停按钮 其它主控器不能控制的故障 安全链一旦被触发断开，将切断所有电 气系统的电源、风机脱网、叶片顺桨、高速 轴刹车。
第6部分 风力发电机组的基本结构
风力发电机组虽然有很多种分类，但目 前占据主导地位的却是“三叶片、水平轴、 上风向、变桨、变速、恒频型风力发电机 组”。Sewind的产品，就是此种类型。图6-1 是这种风力发电机组的机械结构图。
风力发电基础理论——风力发电综述2
目前，全球风电场中安装的大型风电机组，绝
大多数是水平轴、三叶片、上风向、锥管式塔架、
变桨变速型风电ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ组，其他形式的机组较少见到。
风电界在总的层面上对风电技术的认识不再有大的
分歧，集中力量向大型化、高质量和高效率方面发
展。
1.3.1单机容量持续增大
1
最近几年，各种大型风电机组不断出现并得到迅速推广应用 。1982年，风电机组的平均功率为55kW，风轮直径为15m， 轮轂高度25m；1992年，风电机组发展到300kWW，风轮直径 30m，轮毂中心高度40m；1997年以后， 600k W机组成为主 流机型，轮直径45m，轮毂中心高度6om。 1999年以后，大量单机容量在1000kW成1000kw 以上 的机型进入了风电市场，当年风电市场上，兆瓦机组市 场占有率为27．4％，2002年开发出2500kW风电机组 ，风轮直径为80m，轮毂中心高度达100m。
1.3.2 从定桨距（失速型）到变浆距
失速型调节方式和变桨距调节方式曾经是风电 机组的两种主要功率调节方式。采用失速型调节 方式的风电机组的叶片与轮轂固定连接，不能绕 其轴线转动，功率调节通过叶的自身的失速特性 实现。这种方式有结构简单、故障率低的优点， 一度在风电机组中很受欢迎，得到普遍采用。其 缺点主要是风电机组的性能受叶片失速性能的限 制，额定风速较高，在风速超过额定值时发电功 率有所下降。另一个缺点是叶片形状和结构复杂， 重量大，引起风轮转动惯量大，在研制大型风电 机组时更为突出。
国内外风电设备制造商目前开发的大型风电机组
1 机头重量
在大型兆瓦级机组研发过程中出现了不同 的技术路线，机组结构不同，设备重量也迴 异。欧洲 Repower的5M、德国 Enercon公 司的E-112和Bard公词的VM属于偏重的机型 ，5M和VM的机头（机舱加风轮）重量为 415～420t，而E-112的机头重量超过500t。 当然，这3个机型是作为5MW以上系列的基 础机型研发的，有较多安全设计裕度，在完 成测试后用于更大风轮和容量升级。
风力发电的研究内容
风力发电的研究内容
风力发电的研究内容主要包括风力发电的原理与技术、风力发电系统基础理论研究和风力发电的研究开发。
1. 风力发电的原理与技术：主要研究风能转化为机械能，以及机械能转化为电能的过程。
其中，风能机是实现这一转化的关键设备，包括叶轮组件、发电机组件和控制系统等部分。
叶轮组件负责将风能转化为机械能，发电机组件将机械能转化为电能，而控制系统则负责调节风能机的工作状态。
2. 风力发电系统基础理论研究：主要方向包括风力机空气动力学理论、风电机组及关键部件建模和仿真理论、风力发电系统工程理论等。
3. 风力发电的研究开发：围绕风电的全产业链，结合国家能源发展战略，研究开发类重点方向涉及公共试验测试系统及测试、适合我国环境特点和地形条件的风电机组整机和关键零部件设计及制造、风电场开发及运营、海上风电场建设施工等主要领域，全面提升我国风电设备的自主设计能力和风电场的设计、施工及运行管理水平。
此外，还包括集成示范类和成果转化类，其中基础研究类主要研究风能资源基础理论。
以上内容仅供参考，如需更具体全面的信息，建议查阅相关文献或咨询相关学者。
风力发电基础理论题库及答案
|龙源内蒙古风力发电有限公司风力发电基础理论题库|】第一章风力发电的历史与发展填空题1、中国政府提出的风电规划目标是 2010 年全国风电装机达到（500 万千瓦），到 2020 年风电装机达到（3000 万千瓦）。
2020 年之后风电超过核电成为第三大主力发电电源，在 2050 年前后（达到或超过 4 亿千瓦），超过水电，成为第二大主力发电电源。
》简答题1、风力发电的意义（1）提供国民经济发展所需的能源（2）减少温室气体排放（3）减少二氧化硫排放（4）提高能源利用效率，减轻社会负担（5）增加就业机会！2、风力机归纳起来，可分为哪两大类（1）水平轴风力机，风轮的旋转轴与风向平行，（2）垂直轴风力机，风轮的旋转轴垂直于地面或气流方向，3、风电机组发展趋势（1）从定桨距(失速型)向变桨距发展（2）从定转速向可变转速发展（3）单机容量大型化发展趋势—第二章风资源与风电场设计填空题—1、风能大小与（气流通过的面积）、（空气密度）和（气流速度的立方）成（正比）。
2、风速的测量一般采用（风杯式风速计）。
3、为了描述风的速度和方向的分布特点，我们可以利用观测到的风速和风向数据画出所谓的（风向玫瑰图）。
4、风电场的机型选择主要围绕风电机组运行的（安全性）和（经济性）两方面内容，综合考虑。
简答题1、简述风能是如何的形成的在赤道和低纬度地区，太阳高度角大，日照时间长，太阳辐射强度强，地面和大气接受的热量多、温度较高；在高纬度地区太阳高度角小，日照时间短，地面和大气接受的热量小，温度低。
这种高纬度与低纬度之间的温度差异，形成了南北之间的气压梯度，使空气作水平运动。
地球在自转，使空气水平运动发生偏向的力，所以地球大气运动除受气压梯度力外，还要受地转偏向力的影响2、"3、风能的基本特征（1）风速（2）空气密度与叶轮扫风面积（3）风能密度（4）叶轮气流模型3、测风注意事项最佳的风速测量方法是在具有风资源开发潜力的地区安装测风塔，测风高度与预装风电机组的轮毂高度尽量接近，并且测风设备安装在测风塔的顶端，这样，一方面可以减小利用风切变系数计算不同高度处的风速所带来的不确定性，另一方面也可以减小测风塔本身对测风设备造成的影响（塔影效益），如果测风设备安装在测风塔的中部，应尽量使侧风设备的支架方向与主风向保持垂直，并使侧风设备与测风塔保持足够的距离。
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1.地面状况对风速的影响可以分为地面粗糙度影响，障碍物影响和地形影响。
2.并网型风力发电机组可分为机舱、风轮、塔架和基础几个部分。
3.变转速发电机需要通过交—直—交变流装置与电网频率保持同步。
4.锥角的作用是在风轮运行状态下减少离心力引起的叶片弯曲和防止叶尖和塔架碰撞的机会。
5.风轮实度是指叶片在风轮旋转平面上投影面积的总和与风轮扫掠面积的比值。
6.叶片的固有频率直接影响机组的动态特性，激振频率应避开叶片的共振区，以降低叶片的7.动应力，提高使用寿命。
8.风轮、塔架及风力发电机组可作为一个弹性体来看待。
弹性系统可有驱动系统、机舱系统及变距系统和偏航系统组成。
9.叶片防雷击导线截面积为50mm²10.塔架结构有筒形和桁架两种形式。
11当风力发电机组运行时，机组除承受自身的重量Q外，还要承受由风轮产生的正压力P、.风载荷q以及机组调向时所产生的扭矩Mn等载荷的作用。
13.传动系统包括主轴、齿轮箱和联轴器。
14.主轴的作用在于将转子叶片上的旋转扭矩传递给齿轮箱。
15主轴与齿轮箱的连接大多采用涨紧式联轴器。
16.齿轮箱高速轴通过柔性连接与发电机轴连接。
17.偏航轴承分为滑动轴型和滚动型。
18.液压系统的主要功能是刹车和变桨距控制。
19.制动系统主要分为空气制动和机械制动。
20.发电机通过四个橡胶减震器与机舱底盘连接。
21.控制系统包括控制和检测两部分。
22风力发机组最主要参数是风轮直径和额定功率。
23.轮系可以分为定轴轮系和周转轮系。
24.扭揽保护装置一般由控制开关和触点机构组成。
25.比例控制技术是根据输入电压值的大小，通过放大器，将该输入电压信号转换成相应的电流信号。
26.变距系统的节距控制是通过比例阀来实现的。
27.紧急顺桨速度9°/s28..润滑剂可分为：润滑油、润滑脂、固体润滑剂。
29.变频器最大容量为发电机额定容量的1/4——1/330.风电设备的控制系统包括测量、中心控制器和执行机构。
31.同步发电机有一个转子，它通过滑环用直流电励磁。
32.1891年丹麦建成第一座风力发电站33.目前风电市场上和风电场中安装的风力防的发电机组，绝大多数是水平轴，三叶片，上风向，管式塔形式34．有效风能：可利用风能是在“启动风速”到“停机风速”之间的风速段，这个范围的风能。
该风速范围内的平均风功率密度称为“有效风功率密度”。
35．风能密度是决定风能潜力大小的重要因素，风能密度和空气密度有直接关系。
风能密度大，风速又大，则风能潜力最好。
36评价风能资源开发利用潜力的主要指标是有效风能密度和年有效风时数。
风能密度公式：W=ρ∑N i V i3/2N37风能大小与流通过的面积，空气密度和气流速度的立方成正比，风俗增加一倍，风能增加7倍。
38．风电场机型选择主要围绕风电机组运行的安全性和经济性两方面考虑。
39．风轮尖速比是风轮的一个重要参数，它指的是风轮叶片叶尖线速度与来流风速比值。
叶尖速比一般在4-7之间。
40.风力发电机组的输出功率与风速的大小，空气密度，风轮直径，风轮功率系数，传动效率和机械效率有关，公式：P=1/8πρD2v3Cpήtήg41..目前有两种调节功率的方法：定桨距调节和变桨距调节。
42．用于叶片制造的主要材料有玻璃纤维强塑料，碳纤维增强塑料，木材，刚和铝等。
43．水平轴风力发电机组的叶片结构主要为梁，壳结构。
44．叶跟的结构形式有钻孔组装式和螺纹件预埋式。
45．空气动力刹车可以是主动式或被动式。
46．风轮塔架及风力发电机组可作为一个弹性体看待。
弹性系统可有驱动系统，机舱系统及变距系统和偏航系统组成。
47．雷击对叶片造成的损坏取决于叶片的形式，与制造叶片的材料及叶片内部结构有关。
推荐的叶片防雷击导线截面积为50mm2。
48．塔架有筒架和桁架两种。
结构材料可分为刚架结构和钢筋混凝土塔架。
基础与塔架连接方式可分为地脚螺栓式和法兰式筒式两种类型基础。
49．风力防的发电机组运行时，机组承受自身重量外，还要承受由风轮产生的正压力，风载荷及机组调向时所产生的扭矩。
50．传动系统包括主轴，齿轮箱和联轴节。
51．齿轮箱后部的高速轴上安有刹车盘，其连接方式是采用胀紧式联轴器。
52．偏航轴承分为滑动型和滚动型。
液压系统主要功能是刹车和变桨距控制。
液压站由电动机，油泵，油箱，过滤器，管路及各种液压阀构成。
53．制动系统主要分为空气动力制动和机械制动两部分。
变桨变速型风电机组的制动系统包括叶片变桨制动和高速轴机械制动。
54．控制系统的主要任务是能自动控制风电机组依照其特性运行，故障的自动检测并根据情况采取相应的措施。
包括控制和监测两部分。
55．风电旧子机组的运行情况主要分为：待机状态，发电状态，大风停机方式，故障停机方式，人工停机方式和紧急停机方式。
56．风力发电机组最主要参数是风轮直径和额定功率。
风力发电机性能特征是由风力发电机的输出功率曲线来反映的。
57．风电机组估算年发电量公式：Q=∑V0V1PVTVQ：年发电量PV：在风速V下，风力发电机组的输出功率TV：场地风速V下的年累计小时数VO：风力发电机组启动风速V1：风力发电机组的停机风速58．风力发电机组主要型式：定桨距失速型，变桨距型，变桨变速型，直驱型，半直驱型。
59．风力发电机组的机械机构主要包括叶片，轮毂，偏航系统，主轴，主轴承，齿轮箱，刹车系统，液压系统，机舱及塔架。
60．风力发电机组的总体及动力系统主要有以下几种形式：一字型，回流式，分流式。
61．一般常用的轮毂形式有：刚性轮毂，铰接式轮毂，跷跷板式。
62．盘式制动器的结构形式按制动钳的结构形式分：固定钳式，浮动钳式两种。
63．风力发电机组齿轮箱的主要承载零件是齿轮，其齿轮的失效形式主要是齿轮折断和齿面点蚀，剥落。
64．确定行星齿轮系齿数的考虑条件：1）传动比条件；2）邻接条件；3）同心条件；4）装配条件。
65．齿轮箱的功率损失包括：齿轮啮合，轴承摩擦，润滑油飞溅和搅拌损失，风阻损失，其他机件阻尼等。
齿轮箱机械效率大于97%。
66．齿轮箱中的轴按其主动和被动关系可分为：主动轴，从动轴和中间轴。
齿轮箱润滑油选择重点是保证有足够的油膜厚度和边界膜强度。
67．齿轮箱空载试验时，加载试验分段进行，分别以额定载荷地5%，50%，75%，100%加载，每一阶段以平衡油温为主，一般不少于2小时，最高油温不超80摄氏度，其不同轴间温差不的高于15摄氏度。
68．齿轮箱第一次换油应在首次投入运行500h后进行，以后换油周期为每运行5000-10000h。
69．齿轮箱常见故障有齿轮损伤，轴承损坏，断轴和渗漏油，油温高等。
70．偏航系统作用：其一是与风力发电机组的控制系统相互配合，使风力发电机组的风轮始终处于迎风状态，充分利用风能，提高风力发电机组的发电效率；其二是提供必要的锁紧力矩，以保障风力发电机组的安全运行。
风力发电机组一般分为主动偏航系统和被动偏航系统。
71．主动偏航方式常见的有：齿轮驱动和滑动两种。
被动偏航方式常见的有：尾舵，舵轮和下风向。
对于并网型风力发电机组来说，通常采用的是主动偏航的齿轮驱动形式。
72．偏航系统的阻尼力矩大小确定原则为：保证风力发电机组在偏航时动作平稳顺畅而不产生振动。
解缆和扭缆保护是风力发电机组偏航系统必须具有的主要功能。
73．偏航系统的解缆一般分为初级解缆和终极解缆。
74．目前国内的机组偏航系统采用润滑脂和润滑油相结合的润滑方式。
75．偏航系统一般由偏航轴承，偏航驱动装置，偏航制动器，偏航计数器，扭缆保护装置，偏航液压回路等几个部分组成。
76．风力发电机组的偏航系统一般有外齿形式和内齿形式，偏航系统必须有偏航定位锁紧装置或防逆传动装置。
77．偏航系统驱动装置由驱动电动机或驱动马达，减速器，传动齿轮，轮齿间隙调整机构等组成。
驱动装置的减速器一般可采用行星减速器或蜗轮蜗杆与行星减速器串联；传动齿轮一般采用渐开线圆柱齿轮。
78．扭缆保护装置是偏航系统必须具有的装置，它是出于失效保护的目的而安装在偏航系统中。
简答题79．偏航制动器需要进行的检查和注意的问题：注意问题：1）液压制动器的额定工作压力；2）每个月检查摩擦片的磨损情况和裂纹检查：1）检查制动器壳体和制动摩擦片的磨损情况。
如有必要进行更换；2）根据机组相关技术文件进行调整；3）检查是否有漏油现象；4）清洁制动器摩擦片；5）当摩擦片的最小厚度不足2mm，必须进行更换；6）检查制动器联接螺栓的紧固力矩是否正确。
80．偏航齿轮面磨损的原因：1）齿轮副的长期啮合运转；2）相互啮合的齿轮副齿侧间隙中渗入杂质；3）润滑油或润滑脂严重缺失使齿轮副处于干摩擦状态。
81．偏航系统液压管路渗漏原因：1）管路接头松动或损坏；2）密封件损坏。
82．偏航压力不稳的原因：1）液压管路出现渗漏；2）液压系统的保压蓄能装置出现故障；3）液压系统元器件损坏。
83．偏航系统异常噪声原因：1）润滑油或润滑脂严重缺失；2）偏航阻尼矩过大；3）齿轮副齿损坏；4）偏航驱动装置中油位过低。
84．偏航定位不准：1）风向标信号不准确；2）偏航系统阻尼力矩过大或过小；3）偏航制动力矩达不到机组设计值；4）偏航系统的齿圈与偏航驱动装置的齿轮之间的齿间隙过大。
85．偏航计数器故障原因：1）联接螺栓松动；2）异物侵入；3）联接电缆损坏；4）磨损86．液压系统主要作用：刹车，变桨控制和偏航控制。
87．飞车试验的目的和程序：目的：为了设定或检验液压系统中的突开阔。
程序：1）将所有过转速保护的设置值均改为正常设定值地倍，以免这些保护值首先动作；2）将发电机并网转速调至5000转/分；3）调整好突开阀后，启动风力发电机组。
当风力发电机组达到125%额定转速时，突开阀将打开并将气动刹车油缸中的压力油释放，从而导致空气动力刹车动作，使风轮转速迅速降低。
4）读出最大风轮转速值和风速值。
5）试验结果正常时，将转速设置改为正常设定值。
88．液压油污染的危害：1）污染物使节流孔口和压力控制阀的阻尼孔时堵时通，引起系统压力和速度不稳定，动作不灵敏；2）污染物会导致液压元件磨损加剧，内泻量增大，使用寿命缩短；3）污染物会加速密封件的损坏，缸或活塞杆表面的拉伤，引起液压缸内外泄漏增大；4）污染物会将阀芯卡住，使阀动作失灵，引起故障；5）污染物会将过滤器堵塞，使泵吸油困难，引起空穴现象，导致噪声增大；6）污染物会使油液氧化速度加快，寿命缩短，润滑性能下降。
89．控制液压油污染的措施：加强现场管理，控制液压油的工作温度，合理选择过滤器精度。
90．液压系统检查项目：1）各液压阀，液压缸及接头出是否泄漏；2）液压泵运转时是否有异常噪音；3）液压缸全行程移动是否正常平稳；4）液压系统各侧压点压力是否在规定范围内，是否稳定；5）液压系统中油温是否在准许范围内；6）换向阀工作是否可靠；7）油箱内油量是否正常；8）定期从油箱内取样化验，检查油液的污染情况。