2025年风力发电常识题库及答案

2025年风力发电常识题库及答案一、选择题（每题2分，共40分）1.现代主流并网型风力机多采用哪种结构形式？A.垂直轴单叶片B.水平轴三叶片C.垂直轴多叶片D.水平轴单叶片答案：B2.风电机组中，将风能转化为机械能的核心部件是？A.发电机B.齿轮箱C.风轮叶片D.变流器答案：C3.衡量风电场风能资源的关键指标是？A.年平均气压B.年平均湿度C.年平均风速D.年平均降水量答案：C4.海上风电机组的基础结构通常不包括以下哪种？A.单桩基础B.导管架基础C.浮式基础D.独立扩展基础答案：D（陆上常用独立扩展基础，海上多采用桩式或浮式）5.风电机组的“低电压穿越”功能主要用于应对？A.电网频率波动B.电网电压跌落C.机组超速D.叶片结冰答案：B6.以下哪种储能技术更适合与风电场配合进行短时功率调节？A.抽水蓄能B.压缩空气储能C.锂电池储能D.飞轮储能答案：C（锂电池响应快，适合短时调节）7.风电机组的功率曲线是指？A.输出功率与风速的关系曲线B.输出功率与温度的关系曲线C.输出功率与叶片角度的关系曲线D.输出功率与齿轮箱油温的关系曲线答案：A8.风电场并网时，要求功率因数可调节范围通常为？A.0.8滞后至0.8超前B.0.9滞后至0.9超前C.1.0滞后至1.0超前D.0.7滞后至0.7超前答案：B9.下列哪种因素不会显著影响风电机组发电量？A.空气密度B.塔筒高度C.叶片表面粗糙度D.机组颜色答案：D10.直驱式风电机组与双馈式机组的主要区别在于？A.是否使用齿轮箱B.发电机类型C.叶片材料D.控制系统答案：A（直驱无齿轮箱，双馈需齿轮箱增速）11.风电场运维中，叶片定期检查的重点不包括？A.叶尖裂纹B.表面涂层脱落C.螺栓扭矩D.叶片颜色答案：D12.我国现行《风电场接入电力系统技术规定》中，要求风电机组应具备的基本功能不包括？A.有功功率控制B.无功功率调节C.孤岛运行D.频率响应答案：C（电网一般不允许孤岛运行）13.海上风电相对于陆上风电的主要优势是？A.建设成本低B.运维便利C.风速更稳定且平均风速更高D.对环境影响小答案：C14.风电机组的“切入风速”是指？A.机组开始发电的最低风速B.机组达到额定功率的风速C.机组允许运行的最高风速D.机组自动停机的风速答案：A15.下列哪种传感器用于测量风电机组的偏航角度？A.风速仪B.风向标C.编码器D.温度传感器答案：C16.风电场的“弃风率”是指？A.因故障停机损失的发电量占比B.因电网消纳不足未送出的发电量占比C.因维护计划停机的发电量占比D.因叶片结冰无法发电的占比答案：B17.下列哪种材料常用于现代风电机组叶片制造？A.普通钢材B.碳纤维复合材料C.混凝土D.铝合金答案：B18.风电机组的“额定风速”是指？A.机组开始发电的风速B.机组输出额定功率的最低风速C.机组允许运行的最高风速D.机组输出最大功率的风速答案：B19.风电场的“电能质量”主要关注指标不包括？A.电压偏差B.频率偏差C.谐波含量D.机组噪声答案：D（噪声属于环境影响）20.2025年我国重点推进的海上风电技术方向不包括？A.浮式风机技术B.深远海风电场开发C.单机容量15MW以上机组D.陆上风电机组小型化答案：D（陆上机组趋向大型化）二、判断题（每题1分，共10分）1.垂直轴风力机的启动风速一定低于水平轴风力机。（）答案：×（垂直轴因空气动力特性，部分机型启动风速更高）2.风电机组叶片越多，发电效率越高。（）答案：×（3叶片是主流，更多叶片会增加阻力，降低效率）3.齿轮箱是双馈式风电机组的核心传动部件，故障后机组仍可继续发电。（）答案：×（齿轮箱故障会导致传动中断，机组必须停机）4.海上风电机组的防腐主要通过表面涂层实现，无需额外措施。（）答案：×（需结合涂层、阴极保护等综合防腐）5.风电场接入电网时，只需保证有功功率稳定，无功功率可忽略。（）答案：×（无功影响电网电压稳定，必须调节）6.塔筒高度越高，风电机组捕获的风能越多。（）答案：√（高空风速通常更大）7.储能系统与风电场联合运行只能用于解决弃风问题。（）答案：×（还可用于调频、备用容量、平滑输出等）8.直驱式风电机组因无齿轮箱，维护成本低于双馈式机组。（）答案：√（齿轮箱是维护重点，直驱减少了这部分成本）9.风电机组的噪声主要来源于空气动力噪声，与机械部件无关。（）答案：×（机械部件如齿轮箱、发电机也会产生噪声）10.2025年我国风电发展目标中，海上风电新增装机占比将超过陆上风电。（）答案：√（政策推动下，海上风电增速加快）三、简答题（每题8分，共40分）1.简述水平轴风力机的基本组成及各部分功能。答案：水平轴风力机主要由风轮、机舱、塔筒、基础和控制系统组成。风轮（含叶片和轮毂）负责捕获风能并转化为旋转机械能；机舱内包含齿轮箱（增速）、发电机（机械能转电能）、变流器（电能转换）、偏航系统（调整朝向风）等关键部件；塔筒支撑机舱和风轮，将其升至高空以获取更大风速；基础固定塔筒，承受机组重量和风力载荷；控制系统实时监测风速、功率等参数，调节叶片角度（变桨）和偏航，确保安全高效运行。2.解释“低电压穿越（LVRT）”技术在风电机组中的作用及实现方式。答案：低电压穿越指当电网电压因故障跌落时，风电机组不脱网，继续向电网提供无功支持，帮助电网恢复电压。实现方式包括：通过变流器控制，调节发电机输出电流，避免过流；配置储能装置（如超级电容）提供短时能量支撑；优化控制算法，快速响应电压变化；部分机组通过增加crowbar保护电路，在电压跌落时旁路发电机转子侧变流器，保护设备。3.分析海上风电相对于陆上风电的主要技术挑战。答案：海上风电的技术挑战包括：（1）环境严苛：高盐雾、高湿度导致设备腐蚀加剧，需采用特殊防腐材料和工艺；（2）基础施工复杂：水深增加，需使用单桩、导管架或浮式基础，施工难度和成本远超陆上扩展基础；（3）运维困难：海上交通受天气限制，运维船和直升机费用高，需发展远程监测和无人机巡检技术；（4）输电成本高：海上风电场需建设海底电缆，远距离输电需高压直流（HVDC）技术，投资大；（5）抗台风设计：沿海地区需增强机组结构强度，应对极端风况。4.说明风电机组功率曲线的意义及主要影响因素。答案：功率曲线反映机组在不同风速下的输出功率，是评估机组性能、预测发电量的核心依据。影响因素包括：（1）空气密度：随海拔、温度变化，密度降低（如高海拔）会导致相同风速下功率下降；（2）叶片状态：表面污染、结冰或磨损会改变气动外形，降低能量捕获效率；（3）控制策略：变桨系统调节精度、偏航对风误差会影响功率输出；（4）电网条件：电压、频率波动可能限制机组出力；（5）机组老化：齿轮箱磨损、发电机效率下降会导致实际功率低于设计值。5.阐述风电场无功补偿的必要性及常用装置。答案：必要性：风电机组（尤其是双馈机组）运行时需从电网吸收无功，大量风电接入会导致电网无功不足、电压下降，影响供电质量和稳定性；无功补偿可维持电压水平，提高电网接纳风电能力。常用装置包括：（1）静止无功发生器（SVG）：响应速度快，可连续调节无功；（2）静止无功补偿器（SVC）：通过晶闸管控制电抗器和电容器，调节无功；（3）并联电容器组：结构简单，成本低，适合静态无功补偿；（4）发电机自身无功调节：部分直驱机组通过变流器实现无功输出，减少额外装置需求。四、综合题（每题15分，共30分）1.某陆上50MW风电场，年等效满负荷小时数为2800小时，当地脱硫煤标杆电价为0.45元/kWh。（1）计算该风电场年发电量；（2）计算年发电收入；（3）提出3项提高等效满负荷小时数的技术措施。答案：（1）年发电量=装机容量×等效满负荷小时数=50MW×2800h=140,000MWh=1.4亿kWh；（2）年发电收入=1.4亿kWh×0.45元/kWh=6300万元；（3）技术措施：①优化风电场微观选址，利用地形提高机组间气流协同效应，减少尾流损失；②升级机组控制算法，提升低风速区发电效率（如采用智能变桨策略）；③加强运维管理，缩短故障停机时间（如安装在线监测系统，提前预警齿轮箱、轴承故障）；④加装小型储能装置，平滑输出波动，减少因电网限电导致的弃风。2.设计一个陆上100MW风电场的电气主接线方案，需考虑哪些关键因素？并描述典型接线方式。答案：关键因素：（1）装机容量与机组台数：100MW通常配置25台4MW机组（或类似组合）；（2）电网接入电压等级：根据当地电网规划，一般通过110kV或220kV线路接入；（3）集电线路电压：常用35kV（少数66kV），减少线损；（4）可靠性要求：需满足N-1准则，避免单条集电线路故障导致大