风力发电原理课后解析
风力发电机组的工作原理详解
风力发电机组的工作原理详解随着对可再生能源的需求不断增长，风力发电作为一种清洁、可持续的能源形式，受到越来越多的关注。
风力发电机组作为风能转化为电能的关键设备，其工作原理是如何实现的呢？本文将详细解析风力发电机组的工作原理。
一、风力发电机组的组成风力发电机组主要由风轮、发电机、塔架和控制系统等组成。
1. 风轮：风轮是风力发电机组的核心部件，它负责将风能转化为机械能。
风轮通常由三个或更多的叶片组成，叶片的形状和材料选择对风力发电机组的性能有重要影响。
2. 发电机：发电机是将机械能转化为电能的关键部件。
风力发电机组通常采用的是同步发电机，通过风轮带动转子旋转，转子上的线圈与固定的磁场之间产生电磁感应，从而产生电能。
3. 塔架：塔架是支撑风力发电机组的结构，通常由钢材制成。
塔架的高度决定了风轮的受风面积，从而影响风力发电机组的发电效率。
4. 控制系统：控制系统是风力发电机组的大脑，负责监测风速、控制转速、保护设备安全等。
控制系统可以根据风速的变化调节风轮的转速，以保证风力发电机组在不同风速下都能正常工作。
二、风力发电机组的工作原理风力发电机组的工作原理可以简单概括为：风轮受到风的作用而旋转，带动发电机产生电能。
具体来说，风力发电机组的工作原理可分为以下几个步骤：1. 风轮转动：当风吹过风轮时，风轮受到风的作用而开始旋转。
风轮的叶片形状设计得非常巧妙，能够利用风的动能将其转化为机械能。
2. 发电机发电：风轮带动发电机转子旋转，转子上的线圈与固定的磁场之间产生电磁感应。
通过电磁感应原理，发电机将机械能转化为电能。
3. 控制系统调节：控制系统通过监测风速和发电机的转速，根据预设的工作参数调节风力发电机组的运行状态。
当风速较低时，控制系统会提高风轮的转速，以提高发电效率；当风速过高时，控制系统会减小风轮的转速，以保护设备安全。
4. 输送电能：发电机产生的电能经过变压器进行升压处理，然后通过电缆输送到电网中，供人们使用。
风力发电机运转的电磁学原理解析
风力发电机运转的电磁学原理解析风力发电机是一种利用风能转化为电能的装置。
它通过利用风能旋转风轮，进而驱动发电机产生电能。
其运转的基本原理涉及到电磁学领域中的法拉第电磁感应和电动机原理。
下面将从这两个方面进行解析。
首先，法拉第电磁感应原理是风力发电机运转的基础。
根据法拉第电磁感应定律，当一个导体在磁感线穿过的时候，会在导体中产生感应电动势。
在风力发电机中，风轮上装有多个叶片，当风经过叶片时，会使得叶片产生旋转运动。
这样，叶片上的导体就会感受到磁场的变化，从而产生感应电动势。
具体而言，当风轮转动时，叶片上的导体在旋转过程中会与磁场相互作用，导致导体内部的自由电子发生移动，产生感应电动势。
而产生的感应电动势会通过导线传递到发电机中。
其次，电动机原理也是风力发电机运转的重要原理之一。
风力发电机中的发电机就是一种电动机，它能够将机械能转化为电能。
在发电机中，感应电动势会驱动电流在导线中流动，产生电磁力。
根据洛伦兹力定律，当导体中有电流通过时，会受到磁场力的作用。
而在风力发电机中，导线中的电流会受到磁场力的作用，使得发电机中的转子开始旋转。
具体来说，感应电动势产生的电流会通过转子上的线圈，从而使得线圈在磁场中受到力的作用，从而转动整个转子。
转子的旋转运动随后会被传递到机械设备上，使得风力发电机能够继续工作。
综上所述，风力发电机运转的电磁学原理主要涉及到法拉第电磁感应和电动机原理。
通过这两个原理，风力发电机能够将风能转化为电能。
当风轮转动时，叶片上的导体会感受到磁场的变化，产生感应电动势。
而感应电动势会驱动电流在导线中流动，产生电磁力。
电磁力会使得发电机中的转子开始旋转，从而将机械能转化为电能。
这样，风力发电机就能够持续不断地产生电能，为人们的生活和工业生产提供电力支持。
风力发电是一项利用风能转化为电能的环保能源技术。
它以风力作为动力，通过风力发电机将机械能转化为电能，实现清洁能源的生产和利用。
在风力发电机运转的过程中，涉及到的电磁学原理使得这项技术成为可行和高效的能源解决方案。
第2章-风力发电空气动力学基本原理-答案
第2章风力发电空气动力学基本原理1、在分析风电机组的空气动力学过程中，分别应用了一维动量理论、叶素—动量理论和涡流理论。
这些理论以及对气流流过风机叶轮时更复杂的运动状态的研究，本质上都是以气体的动量守恒为基础，来研究更接近气流真实流动状态下叶片转换能量的效率和作用在叶片上的载荷。
2、风是空气流动的现象。
流动的空气具有能量，在忽略化学能的情况下，这些能量包括机械能（动能、势能和压力能）和热能。
3、从动能到机械能的转化是通过叶片来实现的，而从机械能到电能则是通过发电机实现的。
4、风能的大小与气流密度和通过的面积成正比，与气流速度的立方成正比。
5、可压缩流体：在压力作用下体积发生明显变化的流体。
6、远低于音速的空气流动过程（风），气体的压力和温度的变化忽略不计，因而可以将空气作为不可压缩流体来研究。
7、黏性是流体的重要物理属性。
是流体抵抗剪切力变形的能力。
8、流体运动时，如果相邻层流体的运动速度不同，在他们的界面上会产生切应力。
速度快的流层对速度慢的流层产生拖动力，速度慢的对速度快的流层产生阻力。
这个切应力叫做流体内摩擦力，或黏性切应力。
9、在流动的物体都会受到相对于空气运动的所受的逆物体运动方向或沿空气来流速度方向的气体动力的分力。
这个力叫做流动阻力。
在低于音速的情况下，流动阻力分为摩擦阻力和压差阻力。
在物体表面产生的全部摩擦力的合力成为摩擦阻力。
与物体面相垂直的气流压力合成的阻力称压差阻力。
10、古老的风能利用使用的风车、现在使用的风杯式测风仪是利用压差阻力进行工作的。
11、流体运动分为层流和湍流两种状态。
12、层流和湍流传递动量、热量和质量的方式不同：层流的传递过程通过分子间相互作用，湍流的传递过程主要通过质点间的混掺。
13、雷诺数在物理上的本质是表征了流体运动的惯性力与粘性力的比值。
14、流体边界层是流体高雷诺数流过壁面时，在紧贴壁面的粘性力不可忽略的流动薄层。
15、伯努利方程是流体的机械能量守恒方程。
风力发电机的能量转换机理解析
风力发电机的能量转换机理解析风力发电是一种利用风能进行能量转换的发电方法。
风力发电机主要由风轮、转轴、发电机和控制系统等组件构成，其能量转换机理如下所述。
首先，风力发电机的核心部件是风轮，也称为叶片或桨叶。
风轮通常由数片叶片组成，叶片的材质一般为玻璃纤维或碳纤维等轻质材料，以确保其具有足够的强度和刚度，同时也能轻松驱动转动。
当风吹向风轮时，风轮会随着风的方向和速度而旋转。
风轮转动的原因在于风的气流动能被转化为机械能，这个过程涉及到风浪能和浆叶功的传递。
当风流经过叶片时，由于叶片的形状和倾斜角度，风的动能被转化为叶片的动能，使风轮开始旋转。
这个转动的过程实际上是风对叶片的压力差推动整个风轮转动的结果。
接下来，旋转的风轮通过转轴传递机械能到连接在转轴上的发电机。
转轴的设计要足够牢固，能够承受风轮旋转时的力量和扭矩。
同时，转轴还需要具有一定的可调性，以便优化风轮与发电机之间的传输效率。
发电机是风力发电系统中的关键组件之一，它将机械能转换为电能。
风力发电机通常采用的是永磁同步发电机或异步感应发电机。
当风轮旋转时，转轴带动发电机的转子旋转，通过磁场的作用，转子在定子上感应出电流，从而产生电能。
最后，通过控制系统对风力发电机进行监测和控制，以确保其安全可靠地运行。
控制系统通常包括风速传感器、发电机排线控制系统、转子控制系统和并网控制系统等。
风速传感器可测量风速，发电机排线控制系统可监测发电机的电流和电压，转子控制系统可调整发电机的转速，而并网控制系统实现风力发电机与电网之间的连接和能量交换。
总结起来，风力发电机的能量转换机理是风的动能转化为机械能，通过风轮、转轴和发电机等组件，再转化为电能输出。
这种能量转换方式利用了风能的可再生特性，对于减少化石能源的使用和环境保护有着重要的意义。
风力发电机的能量转换机理不仅仅是机械能转化为电能的过程，还涉及到风速、风向、叶片的设计与优化、风轮材料的选择等多个因素。
下面我们将对这些因素进行详细的解析。
风力发电原理讲解
风力发电原理讲解
风力发电是一种利用风能进行能量转换的可再生能源发电技术。
其基本原理是利用风的动力将风轮转动，进而驱动发电机发电。
通过发电机将机械能转化为电能，进而供给家庭、工业和商业等用电设施。
首先，风力发电系统由风轮和发电机组成。
风轮通常由多个叶片组成，叶片通过转动捕捉到来自风的动能。
当风与叶片相互作用时，风的动力会使叶片旋转。
其次，通过叶片的设计，可以使得风轮转动的速度达到最大值。
这是因为风轮受到的气流方向和速度的影响，叶片的形状和角度可以最大化地利用风的动能。
通常，叶片的材料采用轻质但坚固的材料，如玻璃纤维、碳纤维或塑料，以保证风轮的运行效率和结构强度。
另外，风轮与发电机直接相连，发电机通过风轮的旋转产生电能。
发电机的原理是基于电磁感应。
当风轮旋转时，它会驱动发电机中的转子旋转。
转子内部的导线通过与磁场的相互作用，产生感应电流。
这个感应电流通过发电机的输出端产生电压和电流。
最后，通过变压器将发电机输出的低电压电能转换为高电压电能，以适应远距离传输或分配到不同的用电设施。
高压电能经过输电线路输送，经过变压器再次降压为适合家庭、工业和商业使用的低电压电能。
总的来说，风力发电的基本原理是通过风轮和发电机的协同作用，将风能转化为电能。
通过合理的设计和利用先进的技术，风力发电系统成为一种可持续发展的绿色能源解决方案。
它不仅对环保友好，而且具有稳定可靠的发电能力，为人们提供了一种可持续发展的能源选择。
风力发电机运行的空气动力学原理解析
风力发电机运行的空气动力学原理解析风力发电机是一种利用风能转化为电能的设备，利用空气动力学原理进行运行。
空气动力学是研究空气在物体表面流动时所产生的力学效应的学科，其中涉及到的流体力学、空气动力学和结构力学等知识领域。
本文将从风力发电机的构成和原理、空气动力学原理以及风力发电机的运行过程等方面对其运行原理进行分析和解析。
首先，风力发电机由风轮、主轴、发电机以及塔架等构成。
其中，风轮是最重要的部件，它是通过空气动力学原理将风能转换为机械能。
风轮主要由叶片、主轴承和转子组成，其中叶片是最关键的部分。
在运行过程中，当风流通过风轮的叶片时，由于叶片的形状和倾斜角度，会使得风流产生一定的压力差，从而使风轮转动。
风轮的转动通过主轴传递给发电机，由发电机将机械能转化为电能。
其次，风力发电机的运行离不开空气动力学原理的支持。
当风流通过风轮的叶片时，由于风流的高速流动和叶片的形状等因素，会在叶片上产生压力差。
根据伯努利定律，当流体速度增加时，压力就会下降，而风轮叶片的形状和倾斜角度使得上表面的流速较快，下表面的流速较慢，从而产生了压力差。
此时，风流将从高压区域流向低压区域，推动风轮转动。
这就是风力发电机利用空气动力学原理来转换风能的过程。
风力发电机使用的是无驱动翼型，即在风流作用下产生升力来推动转子转动。
翼型的选择非常关键，不同的翼型会有不同的气动性能，影响着风力发电机的效率和输出功率。
一般而言，翼型的厚度比例愈小，气动性能愈好，当然翼型的选择还要结合具体的风力工况。
在实际应用中，常用的翼型有NACA系列翼型、稳定翼型等。
最后，风力发电机的运行过程可以简单概括为：当风力达到一定速度时，风轮开始转动，这时发电机开始工作，将机械能转化为电能。
随着风力的增大，风轮的转速也会增加，进而提高了发电机的输出功率。
另外，为了保证风力发电机的安全运行，还需要考虑风轮的稳定性和抗风性能。
在强风条件下，风力发电机会自动启动风刹系统，将风轮停止旋转，以避免因风力过大导致设备损坏。
风力发电原理讲解
风力发电原理讲解
风力发电是一种利用风能转化为电能的清洁能源技术，它具有资源广泛、环境友好、可再生等优点，因此备受关注。
下面我们来详细讲解一下风力发电的原理。
首先，风力发电的原理是利用风机叶片受到风力作用而转动，通过传动装置带动发电机转动，最终将机械能转化为电能。
风机叶片的设计是关键，它需要能够高效地捕捉风能，并将其转化为机械能。
一般来说，叶片的设计应该考虑到叶片的长度、形状、材料等因素，以便在不同风速下都能够有效地转动。
其次，传动装置的设计也是至关重要的。
传动装置需要能够将风机叶片的转动传递给发电机，而且要尽可能减小能量损失。
常见的传动装置有齿轮传动和直接驱动两种方式，它们各有优缺点，但都需要保证传动效率和稳定性。
最后，发电机的转动产生的机械能需要被转化为电能。
发电机的工作原理是利用磁场和导体的相对运动产生感应电动势，从而实现电能的转换。
发电机的设计需要考虑到转速、功率、效率等因素，以便能够稳定地输出电能。
综上所述，风力发电的原理主要包括风机叶片的捕捉风能、传动装置的传递机械能和发电机的转换电能三个过程。
这些过程相互配合，共同完成了风力发电系统的能量转换。
通过不断的技术创新和优化，风力发电技术的效率和稳定性将会不断提高，为清洁能源发展做出更大的贡献。
风力发电机的能量转换原理解析
风力发电机的能量转换原理解析风力发电是利用风能将其转化为可利用的电能的一种能源转换技术。
风力发电机是其中的核心设备，通过一系列的能量转换过程，将风能转化为电能供人们使用。
一、风的能量转化风是地球自然界中最常见的一种自然现象，其能量来自太阳能，由于地球表面吸收阳光的不均匀性，造成了大气的温度差异。
这使得一些地区形成了气压差异，在地球自转的作用下，空气会形成湍流运动，即风。
风的能量可以分解为动能和势能两部分。
动能：风的动能是由于风的速度而产生的。
根据动能公式E=1/2mv2，风的动能与风速的平方成正比。
势能：风的势能是由风的压力差而产生的。
根据势能公式E=mgh，风的势能与风的密度、重力加速度和高度成正比。
二、风力发电机的能量转换原理风力发电机的核心设备是风轮和发电机。
风轮采用三片或更多的叶片，通过转动的方式捕捉风的动能，并将其转化为机械能。
而发电机则将机械能转化为电能。
1. 风能转化为机械能当风吹过风轮时，风的动能作用在风轮上，使风轮开始旋转。
风轮上的叶片以固定的角度被设计，当叶片与风垂直时，风的动能最大，当叶片与风平行时，风的动能最小。
通过合理的角度设计，叶片可以最大程度地捕捉风的动能。
2. 机械能传递到发电机风轮与发电机通过主轴相连，当风轮旋转时，主轴带动发电机内部的转子也开始旋转。
发电机内部的电线圈和磁场相互作用，产生感应电动势。
利用电力产生定子和转子之间的磁场相互作用，其中一方的磁场恒定，另一方的磁场随机动作。
通过产生感应电动势，并经过整流电路和变流器的处理，将机械能转化为稳定的电能输出。
3. 电能存储与输送发电机输出的电能通过变压器进行升压处理，提高电能的传输效率。
升压后的电能通过输电线路输送到用户所在地，供人们使用。
部分电能还可以通过蓄电池等设备进行存储，以备不时之需。
三、风力发电机的技术改进与应用随着人们对可再生能源的重视和需求的增加，风力发电技术得到了快速发展和改进。
目前，已经出现了许多技术上的突破，使得风力发电机的效率和可靠性得到了显著提高。
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▲1-3 风能具有哪些特点？（1）风能蕴藏量大、分布广。
（2）风能是可再生能源。
（3）风能利用基本没有对环境的直接污染和影响。
(4)风能的能量密度低。
（5）不同地区风能差异大。
（6）风能具有不稳定性。
▲1- 风力发电技术的发展状况当前风电技术和设备的发展主要呈现大型化、变速运行、变桨距、无齿轮箱等特点。
(1)水平轴风电机组技术成为主流。
（2）风电机组单机容量持续增大。
（3）变桨距技术得到普遍应用。
（4）变速恒频技术得到快速推广。
（5）直驱式、全功率变流技术得到迅速发展。
（6）大型风电机组关键部件的性能日益提高。
（7）智能化控制技术广泛应用。
（8）叶片技术不断进步。
（9）适应恶劣气候环境的风电机组得到重视。
（10）低电压穿越技术得到应用。
（11）海上风电技术成为重要发展方向。
（12）标准与规范逐步完善。
▲2-8 为什么国际上通行的计算平均的时间间隔都取在10min至2h范围？由范德豪芬的平均风速功率谱曲线可知，在10min至2h范围的平均风速功率谱低而平坦，平均风速基本上是稳定值，可以忽略湍流的影响。
▲2-9 什么是风速廓线？在大气边界层中，由于空气运动受地面植被、建筑物等得影响，风速随距地面的高度增加而发生明显的变化，这种变化规律成为风剪切或风速廓线。
▲2-11 什么是风向玫瑰图？风向玫瑰图常用来表示某一风向一年或一个月出现的频率。
▲2-15 风在静止叶片上的空气动力是如何形成的？由于叶片上方和下方的气流速度不同（上方速度大于下方速度），因此叶片上、下方所受的压力也不同（下方压力大于上方压力），总得合力F即为叶片在流动空气所受到的空气动力。
▲2- 风的测量设备？风向：风向标、光电管、码盘。
风速：皮托管、热线风速仪、风杯、螺旋叶片。
▲2- 风能资源评估及风电场选址评估参数：平均风速、主要风向分布、风功率密度、年风能可利用小时。
宏观选址：（1）风能质量好（2）风向基本稳定（3）风速变化小（4）尽量避开灾难性天气频发地区（5）发电机组高度范围内风速的垂直变化小。
（6）地形条件好。
（7）地址情况能满足塔架基础、房屋建筑施工的要求，远离强地震带等。
（8）对环境的不利影响小。
（9）尽可能接近电网并考虑并网可能产生的影响。
（10）交通方便。
微观选址：（1）考虑地形的影响（2）考虑机组的排列方式。
▲3简述风轮主轴的支撑形式及其特点。
（1）独立轴承支撑结构。
主轴结构相对较长，制作成本高。
但由于齿轮箱与主轴相对独立，便于采用标准齿轮箱和主轴支撑构件。
（2）主轴前轴承独立安装在机架上，后轴承与齿轮箱内轴承做成一体。
主轴支撑的结构趋于紧凑，可以增加主轴前后支撑轴承的距离，有利于降低后支撑的载荷，齿轮箱在传递转矩的同时承受叶片作用的弯矩。
（3）主轴轴承与齿轮箱集成形式。
风轮通过轮毂法兰直接与齿轮箱连接，可以减小风轮的悬臂尺寸，从而降低主轴载荷。
主轴装配容易、轴承润滑合力。
难于直接选用标准齿轮箱，维修齿轮箱必须同时拆除主轴。
▲4-7 什么是并网风力发电机变速恒频运行方式？哪些类型的发电机？在不同风速下，为了实现最大风能捕获，提高风电机组的效率，发电机的转速必须随着风速的变化不断进行调整，处于变速欲行状态，其发出的频率需通过一定的恒频控制技术来满足电网要求。
双馈异步交流发电机，永磁低速交流发电机，无刷双馈异步发电机，开关磁阻发电机，高压同步发电机。
▲4-8 双馈异步发电机的基本工作原理。
(公式)n2为转自中通入频率为f2的三项对称交流励磁电流后所产生的旋转磁场相对于转自本身的旋转速度（r\min），改变f2,即可改变n2。
设n1为对应于电网频率50Hz时发电机的同步转速，而n为发电机转自本身的旋转速度，只要n+n2=n1，则定子绕组感应出的电动势的频率将始终维持为电网频率f1不变。
由转差率公式s=。
可得f2=sf1。
所以只要在转子的三相对称绕组中通入转差频率的电流，双馈异步发电机可实现变速恒频运行的目的。
双馈型异步发电机实行交流励磁，励磁电流的可调量为其幅值、频率和相位。
调节频率，可保证发电机转速变化时发出电能频率的稳定；调节幅值，可调节发出的无功功率；改变转子励磁电流的相位，调节了发电机的功率角。
在一定工况下，转子也向电网馈送能量。
▲4-9 叙述双馈异步发电机的功率流向。
（1）亚同步状态当n<n1时，由转差频率为f2的电流产生的旋转磁场转速n2与转子方向相同，此时励磁变流器向发电机转子提供交流励磁，发电机由定子发出电能给电网。
(2)超同步状态当。
，此时发电机同时由定子和转子发出电能给电网，励磁变流器的能量流向逆向。
（3）同步运行状态当n=n1，f2=0，励磁变流器向转子提供直流励磁，发电机由定子发出电能给电网。
▲4-10 什么是直驱式风力发电系统？永磁直驱发电机特点？如果风力发电系统取消增速机构，采用风力机直接驱动发电机，需采用低速交流发电机。
特点：（1）发电机的极对数多，直径大。
（2）转子采用永久磁铁无铜耗，发电机效率高；转子无集电环运行可靠。
（3）定子绕组通过全功率变流器接入电网，实现变速恒频，但是变流器容量大、成本高。
▲5-1 风力发电机组的控制系统一般应具有哪些功能？（1）根据风速信号自动进入起动状态或从电网自动切除。
（2）根据功率及风速大小自动进行转速和功率控制。
（3）根据风向自动对风。
（4）根据电网和输出功率要求自动进行功率因数调整。
（5）当发电机脱网时，能确保机组安全停机。
（6）在机组运行过程中，能对电网、风况和机组的运行状况进行实时监测和记录，对出现的异常情况能够自行准确的判断并采取相应的保护措施，并能够根据记录的数据，生成各种图表，以反映风力发电机组的各项性能指标。
（7）对在风电场中运行的风力发电机组具有远程通信的功能。
（8）具有良好的抗干扰和防雷保护措施，以保证在恶劣的环境里最大限度的保护风电机组的安全可靠运行。
▲5-2 风力发电机组在运行过程中可以分为哪些状态？待机状态，气动过程，欠功率运行状态，额定功率运行状态，正常停机状态和紧急停机状态。
▲5-3 Cp和叶尖速比的关系。
当叶尖速比逐渐增大时，Cp将先增大后减小。
由于风速的变化范围很宽，叶尖速比就可以在很大的范围内变化，因此它只有很小的机会运行在最佳功率点上，即Cp取最大值所对应的工况点Cpmax，而且Cpmax对应唯一的叶尖速比opt，因此任一风速下只对应唯一的一个最佳运行转速。
▲5-4 各阶段变桨距控制的目标起动并网阶段：目标是实现风力发电机组的升速和并网最大风能捕获阶段：最大限度的利用风能，提高机组的发电量。
恒功率控制阶段：控制机组的功率在额定值附近而不会超过功率极限。
超风速切除阶段：使机组安全停机。
▲5-5 变桨距系统具有怎样的控制特性？（1）气动非线性，Cp是叶尖速比和桨距角的非线性函数。
（2）工况频繁切换，因为风速大小随即变化。
（3）多扰动因素，风速的波动是机组最主要的扰动因素。
（4）变桨距执行系统的大惯性与非线性。
▲5-6 如何理解低于额定风速的最大风能捕获和高于额定功率的恒功率控制？由Cp与叶尖速比和桨距角的关系可知，当风速变化且发电机功率没有超过额定功率时，只要调节风轮转速且桨距角保持最优位置不变就可实现最大风能捕获；高于额定功率时，通过增大桨距角来减小发电机的输出功率即可维持在额定功率附近，实现恒功率控制。
▲5-8 变速恒频系统？双馈异步交流发电机如何实现？将具有绕线转子的双馈异步发电机与应用电力电子技术的IGBT变频器及PWM 控制技术结合起来，使发电机在变速运转时能发出恒频恒压电能。
双馈异步发电机是通过控制变流器来控制转子交流励磁完成的。
▲5-10 双馈和直驱在控制上各有何特点？（1）双馈式风电系统需要齿轮箱，使机组重量有所增加，在机组的维护中，齿轮箱的故障率高。
直驱式风电机不需要齿轮箱，可以减轻机组的重量和减小故障率；发电机转速低，起动转矩大。
（2）双馈式电机为异步发电机。
定子绕组直接连接电网，转子绕组接线端由电刷集电环引出，通过变流器连接电网，变流器功率可以双向流动，通过转子交流励磁调节实现变速恒频运行，机组的运行范围宽，转速在额定转速0.6~1.1的范围内都可以获得良好的功率输出。
直驱式电机为同步发电机。
定子绕组经全功率变流器接入电网，机组运行范围较宽。
转子为多级永磁体励磁，永磁体的阻抗低，减小了系统损耗，但电机结构复杂，直径较大，运输困难。
（3）用于双馈式电机的变流器，流过转子电路的功率是额定功率一部分的转差功率，因此双向励磁变流器的容量仅为发电机容量的一部分，成本将会大大降低，容量越大优势越明显。
用于直驱式的变流器为全功率变频，容量大，成本高。
（4）双馈式风电系统网端采用定子电压或定子磁链定向的原则，可以实现并网功率的有功无功独立调节，功率因数可调。
直驱式风电系统网端采用网侧电压定向的原则，可以实现并网功率的有功无功解耦控制，功率因数可调。
▲6-1 什么是阻力型风机？什么是升力型风机？阻力型垂直轴风机发电机主要是利用空气流过叶片产生的阻力作为驱动力；升力型则是利用空气流过叶片产生的升力作为驱动力。
▲6-2 垂直轴风力机的主要特点是什么？优点：（1）寿命长，易维护安装。
（2）利于环保，气动噪音小。
（3）无需偏航对风。
（4）叶片制造工艺简单。
（5）运行条件宽松。
缺点：（1）风能利用率低。
（2）起动性能差，调速、限速困难。
（3）增速结构复杂，增加制造成本及维护和保养增速箱的成本。
▲7-1 简述离网风力发电系统的应用范围。
离网风力发电系统通常向大用户供电，或向农户、村落、农牧场供电。
在风资源较丰富地区，企业对用电要求不高及离电网较远的农牧民户、村落、牧场用电负荷小，可采用离网风力发电系统。
▲7-2 离网风力发电机主要类型。
直流发电机、异步交流发电机。
▲7-3 简述风光互补系统的特点。
优点：（1）弥补独立锋利发电和太阳能光伏发电系统的不足，提供更加稳定的电能。
（2）充分利用空间，事先地面和高空的合理利用。
（3）共用一套送变电设备，降低工程造价。
（4）同用一套经营管理人员，提高工作效率，降低运行成本。
缺点：（1）与单一系统相比，系统设计较复杂，对控制要求较高。
（2）由于是两类系统的合成，维护的难度和工作量较高。
（3）太阳能和风能在时间上得互补特性随地区不同差异大，有时难以保证完全的连续稳定供电。