新能源發(fā)電技術(shù)復(fù)習(xí)提綱含參考答案

1、臺匕目匕電技術(shù)復(fù)習(xí)提綱電自0810班整理一、緒論1 .目前新能源中有一定規(guī)模應(yīng)用的主要有哪些？新能源在電力工業(yè)中有一定規(guī)模應(yīng)用的主要是核能發(fā)電、太陽能和風(fēng)能發(fā)電，其他的新技術(shù)有地?zé)崮堋⒑Ｑ竽?、氫能及生物質(zhì)能等。2 .簡要分析目前我國能源結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀及存在問題，并說明大力開展新能源開發(fā)的意義。書P612開發(fā)新能源的必要性常規(guī)能源化石燃料逐漸被消耗枯竭全球油價、煤價迅速上漲全球氣候變化人類渴求可持續(xù)發(fā)展3 .從可持續(xù)發(fā)展的角度出發(fā)，概述能源的分類。如果從可持續(xù)發(fā)展的角度出發(fā)，對能源最有意義的分類是可再生能源和不可再生能源。不可再牛源:傳統(tǒng)的煤、石油、天然氣等化石燃料.可再生能源：可燃性可再牛物質(zhì)和垃圾

2、：水力發(fā)電；地?zé)崮?；太陽能；風(fēng)力發(fā)電；潮汐、波浪和海流發(fā)電等。二、核能1 .簡述原子的組成結(jié)構(gòu)。?原子是構(gòu)成自然界中各種元素的基本單元，所有物質(zhì)都是由分子構(gòu)成的，而分子是由原子構(gòu)成的。?原子是由原子核和圍繞原子核運動的電子構(gòu)成的，原子核是由結(jié)合在一起的質(zhì)子和中子構(gòu)成的，質(zhì)子和中子都被成為核子。2 .簡述核裂變與核聚變的區(qū)別。核裂變較重的原子核分裂為兩個或多個較輕原子核的反應(yīng)就是核裂變。由于質(zhì)量數(shù)的原子核的平均結(jié)合能不同，那么，當(dāng)一個較重的原子核（如鈾-235）裂變?yōu)閮蓚€質(zhì)量數(shù)中等的較輕原子核以后，生成的兩個較輕的原子核的結(jié)合能之和大于原來原子核的結(jié)合能，多出的部分即為核裂變反應(yīng)放出的能量，稱為

3、裂變能。裂變之后，裂變產(chǎn)物的質(zhì)量總數(shù)略少于裂變之前原子核質(zhì)量，虧損的質(zhì)量轉(zhuǎn)化為裂變能。核聚變兩個輕核聚合成重核的反應(yīng)就是核聚變。如兩個笊核結(jié)合成穩(wěn)定的氨核的過程，較重的原子核的結(jié)合能大于原來兩個輕核的結(jié)合能之和，多出的部分即為核聚變放出的能量。結(jié)合能是和質(zhì)量虧損相對應(yīng)的，在裂變反應(yīng)和聚變反應(yīng)中，都有凈的質(zhì)量減少，減少的質(zhì)量轉(zhuǎn)化為能量。從核能利用角度看，核聚變反應(yīng)具有很多優(yōu)點，但是要實現(xiàn)可利用的受控核聚變，還需要解決很多技術(shù)難題，目前，核能利用指的是核裂變能的利用。3 .核電廠與常規(guī)火電廠的熱能來源有何不同？核電廠中核裂變能也是以熱能的形式利用的，因此，和常規(guī)火電廠類似，核電廠也要通過蒸汽動力循

4、環(huán)來實現(xiàn)熱功率轉(zhuǎn)換。不同的是，常規(guī)火電廠的熱能來源于鍋爐中化石燃燒，而核電廠的熱能來自于核反應(yīng)堆中的核裂變反應(yīng)。4 .簡述核電廠的基本類型以及分類的依據(jù)。（核能p47-49）通?？筛鶕?jù)中子慢化劑和冷卻劑的不同把反應(yīng)堆分成多種類型。1 .輕水堆采用輕水作慢化劑和冷卻劑。輕水堆包括輕水壓水堆和輕水沸水堆，是核電廠采用的最主要的堆型。2 .重水堆重水堆采用重水作為慢化劑，重水或輕水作冷卻劑。3 .石墨氣冷堆采用石墨作中子慢化劑，氣體作冷卻劑。4 .石墨水冷堆5 .快堆也稱為快中子增殖堆。這種反應(yīng)堆不用慢化劑，而主要使用快中子引發(fā)核裂變反應(yīng)?？熘凶釉鲋扯巡挥寐瘎?，堆芯體積小、功率大，要求傳熱性能好、

5、又不慢化中子的冷卻劑。目前主要采用液態(tài)金屬鈉和高溫高速氨氣兩種冷卻劑。5 .核反應(yīng)堆的用途很廣，可以分為哪兩大類？一是利用反應(yīng)堆中核裂變反應(yīng)的能量，二是利用反應(yīng)堆中核裂變產(chǎn)生的中子。6 .在核電廠中，反應(yīng)堆和蒸汽發(fā)生器以及氣輪機發(fā)電機所在的部位被分別稱為什么？（核能P45）反應(yīng)堆和蒸汽發(fā)生器所在部分稱為核島，氣輪機和發(fā)電機所在的部位稱為常規(guī)島7 .熟悉壓水核反應(yīng)站的原理圖，并分析兩回路系統(tǒng)的工作過程。（核能P51,個人覺得這個答案就湊合。）?對最常采用的壓水堆核電廠，通常采用兩回路，以屏蔽放射性物質(zhì)。典型的核島包括蒸汽生成、供應(yīng)系統(tǒng)、安全殼噴淋系統(tǒng)和輔助系統(tǒng)。一回路的主要設(shè)備包括反應(yīng)堆堆芯、反

6、應(yīng)堆壓力容器、蒸汽發(fā)生器、穩(wěn)壓器、主循環(huán)泵及管道。?一回路中冷卻劑將反應(yīng)堆堆芯產(chǎn)生的熱能攜帶到蒸汽發(fā)生器，傳給二回路，產(chǎn)生蒸汽。穩(wěn)壓器用于維持一回路壓力的穩(wěn)定和補償水在冷態(tài)和熱態(tài)時的體積變化。?安全殼噴淋系統(tǒng)由兩條獨立的管線組成，當(dāng)反應(yīng)堆發(fā)生失水事故時，一回路的高溫高壓水漏到安全殼中，安全殼是密封的，所以安全殼的壓力和溫度會升高，安全殼噴淋系統(tǒng)的主要作用是噴淋冷卻水降低安全殼的溫度，使水蒸氣凝結(jié)成水，從而降低安全殼的壓力。二回路與普通電站差不多，由汽輪機，回?zé)峒訜崞?，再熱加熱器，汽水分離器，凝汽機和水泵等組成回路，完成中間再熱，多級回?zé)岬恼羝麆恿ρh(huán)。8 .最常用的反應(yīng)堆控制方法是什么？它有哪

7、三種類型？簡述這三種類型的不同。?最常用的反應(yīng)堆控制方法是使用控制於上制棒由可強烈吸收中子的材料制成，可利用控制棒在堆芯結(jié)構(gòu)內(nèi)的插入和提出，調(diào)節(jié)反應(yīng)堆中的中子吸收速率。?控制棒可分為三種類型，即安全棒、補償和調(diào)節(jié)棒。?1）安全棒用于事故的緊急停堆有較強的中子吸收能力，運行時全部抽出堆芯，事故時可迅速插入堆芯，緊急停堆。?2）補償棒在運行中可抵消一部分后備反應(yīng)性，中子吸收能力強，移動速度緩慢，在反應(yīng)堆運行過程中逐步抽出，用于補償由于燃耗、中毒、結(jié)渣、溫度效應(yīng)等引起的反應(yīng)性降低。?3）調(diào)節(jié)棒用于調(diào)節(jié)反應(yīng)堆的功率，抵消運動時各種因素引起的反應(yīng)性波動，使反應(yīng)堆達(dá)到并保持在所需的水平。中子吸收能力可略低

8、，要求移動靈活，調(diào)節(jié)過程的動態(tài)品質(zhì)要好。9 .簡述核電站建設(shè)中有哪些必要防護措施？（書核能P50,P83）核電站的防護措施：為了防止裂變產(chǎn)物和放射物質(zhì)的逸出，核島通常設(shè)有三道屏障。1）第一道屏障燃料元件包殼。2）第二道屏障反應(yīng)堆冷卻劑的壓力邊界，包括一回路的管道、容器、泵等相關(guān)。3）第三道屏障-安全殼。既可以提供有效的環(huán)境輻射防護，也可以保護一回路設(shè)備免受來自外部的破壞。針對外部破壞，安全殼普遍設(shè)計為可以抵御軍事和商業(yè)飛機的撞擊而提供有效保護。常規(guī)運行時的安全措施核電廠的安全措施通常十分嚴(yán)格，輻射屏障在設(shè)計上可以完全防止放射性物質(zhì)的溢出，同時還要進行輻射檢測。屏蔽材料通常為普通混凝土和水，局部

9、部位采用重混凝土、石墨、石蠟、硼剛和鋁板等。為了保證安全，對核電廠內(nèi)的輻射物質(zhì)和射線及周邊環(huán)境進行全面的檢測。10概述反應(yīng)堆的基本結(jié)構(gòu)以及各機構(gòu)的特點和作用。（書核能P50）壓水反應(yīng)堆的主要部件有反應(yīng)堆堆芯、反應(yīng)堆內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)、反應(yīng)堆壓力殼、控制棒驅(qū)動機構(gòu)。1 .反應(yīng)堆堆芯特點：是發(fā)生裂變反應(yīng)、釋放熱量、生產(chǎn)強放射性的核心區(qū)域。2 .反應(yīng)堆堆內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)特點：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，尺寸大，精度高，工作條件苛刻。作用：支撐燃料組件并限制其移動；使控制棒和燃料組件保持一致；對冷卻劑導(dǎo)熱；對堆內(nèi)測量儀器提供支撐和導(dǎo)向3 .反應(yīng)堆壓力殼特點：承壓，高溫，耐腐蝕，工作時間長（3040年）作用：放置堆芯和堆內(nèi)組件，防止放

10、射性物質(zhì)外泄4 .控制棒驅(qū)動機構(gòu)特點：動作頻繁，要求可靠性高；快速停堆時反應(yīng)迅速，完成動作在2s內(nèi)。作用：控制反應(yīng)堆的啟動、功率調(diào)節(jié)、停堆及事故情況下的安全控制（緊急停堆）。11 .簡述核電廠的特點。?和常規(guī)火電相比，核電廠的突出特點是使用核燃料，因此核電的發(fā)展必然要建立在核燃料開采、加工的基礎(chǔ)之上。而核燃料裂變之后會生成大量的強放射性產(chǎn)物，輻射防護和反射性廢物的收集、處理是核電廠的重要特點。12 .在核電技術(shù)在實際開發(fā)中，已經(jīng)形成了哪兩條技術(shù)路線？實際中形成了兩條技術(shù)線路：一條是降低燃料元件線功率密度的同時，增加安全系統(tǒng)的冗余度，提高安全性，ABWR、SYSTEMS0+、EPR是這種技術(shù)的代

11、表，這種技術(shù)稱為改良型。另一條技術(shù)路線是在降低線功率密度的同時，主要通過采用非能動安全技術(shù)增加核電廠的固有安全性功能，簡化系統(tǒng)設(shè)計。提高安全性的同時，使其經(jīng)濟性不受損失甚至有所改善。典型的設(shè)計有AP600及其改進AP1000,這種技術(shù)稱為革新型。13概述第三代核能系統(tǒng)的典型技術(shù)。（這個題的答案找得我吐血了，要是考了，大家就隨意發(fā)揮吧。ooo）第三代核能系統(tǒng)是目前已經(jīng)成熟的核電技術(shù)，它總結(jié)了第二代核能技術(shù)的優(yōu)劣，提高了系統(tǒng)的安全性和經(jīng)濟性，更適合于標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)?；l(fā)展。（一）沸水堆-ABWR和ESBWR先進沸水堆（ABWR）通用電器（GE）公司為主設(shè)計的堆型，單堆設(shè)計電功率在13501600MW,

12、其設(shè)計基于傳統(tǒng)的沸水堆（BWR）設(shè)計和多年運行經(jīng)驗，屬于第三代先進核反應(yīng)堆，ABWR也是一個已經(jīng)完成了全部工程設(shè)計、有實際建造和運行經(jīng)驗的第三代核反應(yīng)堆，其第一臺機組于1996在日本建成投入運行。ESBWR的特點：1 ）燃料組件。ESBWR反應(yīng)堆的燃料組件為10X10燃料棒管束，長度為標(biāo)準(zhǔn)燃料棒長度的2/3.2）壓力容器。采用自然循環(huán)，ESBWR取消了原油BWR循環(huán)中使用的一些安全相關(guān)系統(tǒng)，提高了系統(tǒng)的安全性。3）控制驅(qū)動系統(tǒng)。在ESBWR中使用電力和水力雙重驅(qū)動。4）專設(shè)安全設(shè)施。非能動專設(shè)安全設(shè)施是ESBWR安全系統(tǒng)的主要特點。二）歐洲先進壓水堆技術(shù)一EPREPR技術(shù)特點分析1.EPR開發(fā)

13、和設(shè)計特點1 ）與現(xiàn)有核電廠相比，安全性從決定論和概率論兩個方面考慮均有改進；2）緩解假想的嚴(yán)重事故，將假想嚴(yán)重事故的后果限制在核電廠本身內(nèi)；3）在經(jīng)濟上，發(fā)電成本可和其他一次能源進行競爭。2 .EPR在核燃料循環(huán)方面的技術(shù)特點。1 ）提高核燃料利用率，促進核電可持續(xù)發(fā)展。EPR可以使用一些現(xiàn)有設(shè)施，采用延長壽命高放廢物玻璃燃料固化及鈾钚燃料在循環(huán)等方法確保對乏燃料及其他廢物和材料進行適當(dāng)?shù)墓芾怼? ）EPR在核燃料循環(huán)方面的特點。EPR通過對二氧化鈾燃料進行優(yōu)化使用，以及采用靈活的換料周期來提高反應(yīng)堆的運行效果。通過實施二氧化鈾和MOx管理，在中子、能量和燃耗率增加的同時漸少廢物的產(chǎn)生。3

14、.EPR在核安全方面的設(shè)計。1）針對內(nèi)、外部危害采取更多的預(yù)防措施。EPR采用了4套能動安全設(shè)備，各安全系統(tǒng)的冗余系列安裝在4個獨立的配置分區(qū)，各分區(qū)嚴(yán)格分離以消除共模故障。2）降低事故發(fā)生的頻度3）應(yīng)對超設(shè)計基準(zhǔn)（嚴(yán)重）事故的安全特性。包括：排除嚴(yán)重事故時氫的爆炸；反應(yīng)堆容器破裂、堆芯融化時仍然可以有效控制和冷卻熔融物；避免可能的壓力容器破裂出現(xiàn)高壓熔化噴射；安全殼設(shè)計余熱排除系統(tǒng)，在事故狀態(tài)下提供冷卻；在安全殼內(nèi)，一回路的任何泄漏都將得到可靠收集和控制。（三）西屋公司的AP1000技術(shù)AP1000的經(jīng)濟性（1）與AP600相比，AP1000發(fā)電成本進一步降低。（2）經(jīng)濟性分析。1） AP1

15、000在設(shè)計采用上了成熟的部件，各種設(shè)備、部件都具有可靠性記錄。2） AP1000設(shè)計簡潔，由此降低了運行及維護成本，因此也減少了人員的數(shù)量。3） 基于簡化設(shè)計和模塊化設(shè)計，機組的造價大幅降低，工期縮短。三、太陽能1. 概述太陽能發(fā)電的兩種主要形式。?太陽能發(fā)電的方式有兩種，即熱力發(fā)電和光伏發(fā)電。2. 概述硅太陽能電池的基本工作原理。（一）光生伏打效應(yīng)當(dāng)物體受到光照時，其體內(nèi)的電荷分布狀態(tài)發(fā)生變化而產(chǎn)生電動勢和電流的一種效應(yīng)。在氣體、液體和固體中均可產(chǎn)生這種效應(yīng)，但在固體特別是半導(dǎo)體中，光能轉(zhuǎn)換成電能的效率特別高。半導(dǎo)體將太陽能轉(zhuǎn)換成電能過程主要包括以下四點：太陽光照射到半導(dǎo)體表面半導(dǎo)體吸收一

16、定能量的光子，激發(fā)出光生載流子載流子在p-n結(jié)作用下，產(chǎn)生光生電動勢通過外接負(fù)載，形成光生電流，獲得功率輸出（二）太陽能電池的基本工作原理太陽光照射p-n結(jié)，在半導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生電子-空穴對在勢壘電場的作用下，電子驅(qū)向n區(qū)，空穴驅(qū)向p區(qū)在p-n結(jié)附近產(chǎn)生與勢壘電場相反的光生電場光生電場一部分抵消勢壘電動勢，剩下的部分使p區(qū)帶正電，n區(qū)帶負(fù)電在n區(qū)與p區(qū)之間的薄層產(chǎn)生了光生伏打電動勢當(dāng)外電路通過電極接通時，便有電能輸出3. 概述平板型太陽能集熱器與聚焦型集熱器的區(qū)別及特點。平板型太陽能集熱器?集熱器是把一種太陽輻射能轉(zhuǎn)化為集熱器內(nèi)載熱介質(zhì)的熱能的換熱器。?平板型集熱器不必跟蹤太陽，使用、維護簡單方便；

17、投資少；它可以接受直接輻射，也可以接受漫射輻射。不過平板型集熱器不能提供高輻射強度，只能提供中、低溫栽熱介質(zhì)，主要用于供暖、空調(diào)等方面。聚焦型集熱器?如果要提高太陽輻射能量密度，需要采用聚焦型集熱器。?聚焦型集熱器可以增大能量密度，從而減小集熱器本身的面積，減少散熱損失，提高載熱介質(zhì)的溫度。其缺點是造價高，機構(gòu)復(fù)雜。?聚焦型集熱器組成：聚光器、接收器、跟蹤系統(tǒng)4. 簡述太陽能熱電站的供熱系統(tǒng)與熱功轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的作用。?太陽能熱電站可以分為供熱系統(tǒng)和熱功轉(zhuǎn)換系統(tǒng)兩個部分：?供熱部分是太陽能收集、光熱轉(zhuǎn)換裝置，可以采用各類型的集熱器，從技術(shù)經(jīng)濟的角度來看，目前主要采用柱形拋物面集熱器。?熱工轉(zhuǎn)換系統(tǒng)與

18、常規(guī)火電廠類似，也是以朗肯循環(huán)為基礎(chǔ)的有再熱、回?zé)岬恼羝麆恿ρh(huán)系統(tǒng)。為了彌補太陽能時間分布的不均勻性，通常需要蓄能裝置或者與其他能源聯(lián)合循環(huán)5. 概述大氣層對太陽能有哪些削弱作用？大氣層對太陽輻射的削弱作用1 .吸收作用?太陽輻射穿過大氣層的時候，光譜中的短波成分如X射線和丫射線，被電離層吸收；臭氧層對紫外區(qū)域的輻射有選擇性吸收的作用；更地層的二氧化碳和水蒸汽等多原子氣體，對長波輻射（紅外線）具有強吸收作用，長波份額到達(dá)地面的很少；大氣中的固體灰塵對所以波長的太陽輻射都具有連續(xù)性吸收作用。2 .散射作用?大氣中的水滴和固體顆粒對太陽輻射中波長大于0.69um的紅外區(qū)具有連續(xù)性的散射作用，到達(dá)

19、地面的輻射能波長主要集中在0.292.5um之間。3 .慢反射作用?大氣中的固體灰塵對太陽輻射具有漫反射作用。?由于大氣層對太陽輻射的削弱作用，使太陽輻射衰減，衰減的程度與太陽輻射在大氣中穿行的距離有關(guān)，同時也與輻射所穿行的大氣特性（清潔程度）有關(guān)。?一個標(biāo)準(zhǔn)大氣質(zhì)量定義為當(dāng)太陽在天頂時，太陽輻射到達(dá)海平面高度時在大氣中穿行的距離。6簡述離網(wǎng)型太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的各個組成部分的作用,并用簡圖表示該發(fā)電系統(tǒng)的構(gòu)成。主要由太陽能電池方陣、控制器、蓄電池組、逆變器等部分組成，可分為直流系統(tǒng)、交流系統(tǒng)和交、直流混合系統(tǒng)太陽能組件的功率一般是幾瓦、幾十瓦、100-30瓦，是可以作為電源使用的最小單元，為

20、了獲得較高的電壓和電流，可以把多個太陽能組件組成太陽能電池方陣控制器是光伏發(fā)電的核心部件之一，應(yīng)具有以下功能：信號檢測蓄電池最優(yōu)充電控制蓄電池放電管理設(shè)備保護故障診斷運行狀態(tài)指示蓄電池：作用是儲存太陽能電池發(fā)出的電能并隨時向負(fù)載供電逆變器：將直流電變換成交流電的設(shè)備7 .概述塔式、槽式、蝶式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的優(yōu)缺點。?三種系統(tǒng)比較：塔式效率高，槽式成本低，碟式單機可標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，三種方式各自優(yōu)勢明顯，同時缺點也很明顯：塔式一次性投入大，槽式相對塔式和碟式效率較低，碟式單機規(guī)模很難做大。目前來說，塔式和碟式尚處于研究、開發(fā)、示范階段，槽式已經(jīng)是最成熟的商業(yè)化技術(shù)。8 .概述太陽能光伏發(fā)電的優(yōu)缺點。

21、太陽能光伏發(fā)電的主要優(yōu)點為：(1)結(jié)構(gòu)簡單，體積小且輕；(2)易安裝，易運輸，建設(shè)周期短；(3)使用方便，維護簡單，在-50C-65C溫度范圍均可正常工作；(4)清潔能源，安全，無噪聲，零排放；(5)可靠性高，壽命長；(6)太陽能幾乎無處不有，所以光伏發(fā)電應(yīng)用范圍廣；(7)降價速度快，能量償還時間有可能縮短；(8)可以與蓄電池相配組成獨立電源，也可以并網(wǎng)發(fā)電。太陽能光伏發(fā)電的主要缺點是：(1)太陽能能量密度低，覆蓋面積大；(2)光伏發(fā)電具有間歇性和隨機性；(3)各個地區(qū)太陽能資源情況不通，所以光伏發(fā)電區(qū)域性強；(4)太陽能電池與太陽能逆變器轉(zhuǎn)化效率不是很高，還需要技術(shù)上的突破。9 .概述太陽能

22、光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)備構(gòu)成。一、離網(wǎng)型太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成主要由太陽能電池方陣、控制器、蓄電池組、逆變器等部分組成，可分為直流系統(tǒng)、交流系統(tǒng)和交、直流混合系統(tǒng)二、聯(lián)網(wǎng)型太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成典型的宅聯(lián)網(wǎng)光伏系統(tǒng)主要由：太陽能電池方陣、聯(lián)網(wǎng)逆變器和控制器3大部分組成四、風(fēng)能1 .什么是風(fēng)能利用系數(shù)？它的大小主要有什么因素決定？.風(fēng)能利用系數(shù)Cp風(fēng)能利用系數(shù)定義為風(fēng)輪機的風(fēng)輪能夠從自然風(fēng)能中吸收的能量與輸入風(fēng)能之比。風(fēng)能利用系數(shù)可表示為對實際有用的風(fēng)輪機來說，風(fēng)能利用系數(shù)主要取決與風(fēng)輪葉片的氣動和機構(gòu)設(shè)計及制造工藝水平。2 .簡述典型的風(fēng)力發(fā)電裝置的主要構(gòu)成。?風(fēng)力發(fā)電裝置?風(fēng)力發(fā)電裝置包括風(fēng)輪機

23、(風(fēng)力機)、傳動變速機構(gòu)和發(fā)電機三個主要部分。?其中風(fēng)輪機是發(fā)電裝置的核芯，風(fēng)輪機大體上分為兩種：?一種是槳葉繞水平軸轉(zhuǎn)動的翼式風(fēng)輪機，另一種是槳葉繞垂直軸轉(zhuǎn)動的風(fēng)輪機，實際上，目前并網(wǎng)發(fā)電的風(fēng)輪機主要是三葉式繞水平軸轉(zhuǎn)動的翼式風(fēng)輪機。3 .分析永磁直驅(qū)變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)變流器的工作原理，并畫出其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖。電機側(cè)采用PWM整流，實現(xiàn)AC/DC穩(wěn)壓及升壓變換，直接形成直流，再經(jīng)PWM逆變變流單元變換成穩(wěn)定電壓和頻率的三相交流電，輸送到電網(wǎng)。整流器和逆變器結(jié)構(gòu)完全相同，通過直流母線以背靠背形式組合在一起，構(gòu)成雙PWM控制。它實質(zhì)是一種交直交的電壓源型四象限變流器，可以實現(xiàn)能量的雙向流動。輸

24、出波形近似正弦，具有諧波小，效率高的特點。4 .簡述雙饋變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的優(yōu)缺點，并用簡圖表示其構(gòu)成。優(yōu)點：雙饋變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)最大風(fēng)能捕獲和定子輸出無功的調(diào)節(jié)。雙饋變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中定、轉(zhuǎn)子的功率流向可以雙向流動，從而具有四象限運行能力。具有再生制動功能、動態(tài)響應(yīng)快。功率因數(shù)高。在雙饋風(fēng)電系統(tǒng)中，發(fā)電機與網(wǎng)側(cè)是柔性連接關(guān)系，可通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子勵磁電流、機械磨損高的實現(xiàn)軟并網(wǎng)，避免并網(wǎng)時發(fā)生的電流沖擊和過大的電壓波動。缺點：雙饋式驅(qū)動方式中由于風(fēng)力機和發(fā)電機之間變速齒輪箱的存在缺點。5 .簡述并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的構(gòu)成以及各個組成部分的作用。?風(fēng)力機：把風(fēng)能轉(zhuǎn)化為動能。?齒輪箱：

25、將風(fēng)力機的低轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)化為發(fā)電機運行所需高轉(zhuǎn)速。?發(fā)電機：把風(fēng)力機輸出的機械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋?發(fā)電機：側(cè)變流器將發(fā)電機發(fā)出的變頻交流轉(zhuǎn)換為直流。?直流環(huán)節(jié)：電壓控制一般為恒定。?網(wǎng)側(cè)變流器：使直流電轉(zhuǎn)變?yōu)槿嗾也ń涣麟?，并能有效的補償電網(wǎng)功率因數(shù)。?變壓器：把電能變?yōu)楦邏航涣麟姟? .在變速恒頻風(fēng)電系統(tǒng)中主要有哪幾種風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)？概述各風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的特點。?在變速恒頻風(fēng)電系統(tǒng)中，主要有以下幾種風(fēng)電系統(tǒng)：(1)永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng);(2)繞線轉(zhuǎn)子型異步雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng);(3)異步電機風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng);(4)無刷雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng);目前應(yīng)用較為廣泛且較有發(fā)展前景的主要是雙饋式和永磁直驅(qū)式。永磁直驅(qū)式風(fēng)電系統(tǒng)

26、是未來風(fēng)電系統(tǒng)發(fā)展的一個重要方向。?特點：(1)永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)優(yōu)點：風(fēng)輪與永磁同步發(fā)電機直接相連，無需升速齒輪箱。轉(zhuǎn)子為永磁式結(jié)構(gòu)，無需勵磁繞組，因此不存在勵磁繞組的損耗，提高了效率。轉(zhuǎn)子上沒有滑環(huán)，運行更加安全可靠。?缺點：永磁體增加了電機的成本，永磁物質(zhì)具去磁性，并且電機的功率因數(shù)不可控。?(2)繞線轉(zhuǎn)子型異步雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)優(yōu)點：減小了逆變器損失，因為逆變器功率只需為整個系統(tǒng)總功率的1/4，這是因為變流器只需要控制轉(zhuǎn)子滑差功率。減小逆變器和電磁噪聲濾波損失。在外部擾動下，雙饋電機具有更好的魯棒性和可靠性。缺點：就是雙饋電機使用滑環(huán)，需要定期維修，這極為不方便，尤其是用于海上風(fēng)力發(fā)電

27、時。?(3)異步電機風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)優(yōu)點：異步電機相當(dāng)結(jié)實，無電刷，可靠，經(jīng)濟而普遍。整流器可產(chǎn)生用于電機的可調(diào)勵磁?？焖偎矐B(tài)響應(yīng)。當(dāng)有剩余容量時，逆變器可作為無功或諧波補償器。缺點：復(fù)雜的系統(tǒng)控制(FOC)，其性能依靠對于電機參數(shù)的了解，而電機參數(shù)是隨溫度和頻率而變化。為滿足電機磁場需要，定子側(cè)變流器容量要比額定功率高3040%。?(4)無刷雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)這種采用無刷雙饋發(fā)電機的控制方案除了可實現(xiàn)變速恒頻控制，降低變頻器的容量外，還可實現(xiàn)有功、無功功率的靈活控制，對電網(wǎng)而言可起到無功補償?shù)淖饔谩Ｍ瑫r發(fā)電機本身沒有滑環(huán)和電刷，既降低了電機的成本，又提高了系統(tǒng)運行的可靠性。7.概述風(fēng)電對電網(wǎng)運行的

28、影響。?隨著越來越多的風(fēng)電機組并網(wǎng)運行，風(fēng)力發(fā)電對電網(wǎng)的影響也越來越受到人們的廣泛關(guān)注。風(fēng)力發(fā)電原動力是不可控的，它的出力大小決定于風(fēng)速的狀況。從電網(wǎng)的角度看，并網(wǎng)運行的風(fēng)電機組相當(dāng)于一個具有隨機性的擾動源，會對電網(wǎng)電能質(zhì)量和穩(wěn)定性等方面造成影響。(1)電壓波動和閃變(2)諧波污染問題(3) 對電網(wǎng)穩(wěn)定性的影響?風(fēng)速和風(fēng)向總是隨機變化，因此風(fēng)能的特點是具有不穩(wěn)定性，使得風(fēng)電場的輸出功率有波動性，從而影響局部的電能質(zhì)量。風(fēng)電容量到達(dá)一定程度后，會引起電壓不穩(wěn)，特別電網(wǎng)較大波動的時候，可能導(dǎo)致風(fēng)力發(fā)電機組從電網(wǎng)解鏈，嚴(yán)重時甚至導(dǎo)致電網(wǎng)瓦解。8 .簡述儲能方式有哪幾種？(P202)蓄電池蓄能、抽水蓄

29、能、壓縮空氣儲能、飛輪儲能、電解水制氫儲能9 .概述風(fēng)力發(fā)電分別采用獨立和并網(wǎng)運行方式的特點。獨立運行的風(fēng)力發(fā)電機組，又稱離網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機組，這種風(fēng)力發(fā)電機組功率小，風(fēng)速適應(yīng)范圍廣，生產(chǎn)技術(shù)成熟，適合家庭和邊遠(yuǎn)地區(qū)的小型用電負(fù)荷點?？紤]到風(fēng)能的不連續(xù)性，通常需要配置蓄電池。如用戶需交流電，則需在蓄電池與用戶負(fù)荷之間加裝逆變器。在容量較大的獨立運行方式下，為了避免大量使用蓄電池，常采用由負(fù)荷控制器按負(fù)荷的優(yōu)先保證次序來直接控制負(fù)荷的接通與斷開，以適應(yīng)風(fēng)速大小的變化。并網(wǎng)運行方式是風(fēng)力發(fā)電規(guī)模化利用的主要方式，采用風(fēng)力發(fā)電機組與電網(wǎng)連接，由電網(wǎng)輸送電能的方式，是克服風(fēng)的隨機性而帶來的蓄能問題的最穩(wěn)妥易行的運行方式，同時可達(dá)到節(jié)約礦物燃料的目的。并網(wǎng)運行又分為兩種：1、 恒速恒頻方式，即風(fēng)力發(fā)電機組的轉(zhuǎn)速不隨風(fēng)速的波動而變化，始終維持恒轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)，從而輸出恒定額定頻率的交流電。這種方式目前普遍使用，具有簡單可靠的優(yōu)點，但是對風(fēng)能的利用不充分。2、 變速恒頻方式，即風(fēng)力發(fā)電機組的轉(zhuǎn)速隨風(fēng)速的波動作變速運行，但仍輸出恒定頻率的交流電。這種方式可提高風(fēng)能的利用率，但將導(dǎo)致必須增加實現(xiàn)恒頻輸出的電力電子設(shè)備，同時還應(yīng)解決由于變速運行而在風(fēng)力發(fā)電機組支撐結(jié)構(gòu)上出現(xiàn)共振現(xiàn)象等問題。10.概述風(fēng)力發(fā)電的優(yōu)缺點。1、風(fēng)力發(fā)電的優(yōu)點(1