2025年大学大三（新能源科学与工程）风能利用技术阶段测试试题及答案

2025年大学大三（新能源科学与工程）风能利用技术阶段测试试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题，共40分）答题要求：本卷共20小题，每小题2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。请将正确答案的序号填在括号内。1.风能利用技术中，风力发电机组的核心部件是（）A.叶片B.齿轮箱C.发电机D.控制器2.以下哪种风电机组类型具有结构简单、维护方便的特点（）A.水平轴风力发电机组B.垂直轴风力发电机组C.双馈式风力发电机组D.直驱式风力发电机组3.风力发电机组的功率调节方式中，定桨距失速调节的原理是（）A.通过改变叶片桨距角来调节功率B.利用叶片失速特性限制功率C.调节发电机转速来控制功率D.改变齿轮箱传动比调节功率4.风电场选址时，一般要求年平均风速在（）以上。A.3m/sB.4m/sC.5m/sD.6m/s5.风电场微观选址中，主要考虑的因素不包括（）A.地形地貌B.气象数据C.电网接入条件D.土壤类型6.风力发电机组的偏航系统作用是（）A.调整叶片方向B.保持机舱稳定C.使机舱对准风向D.控制发电机转速7.直驱式风力发电机组相较于双馈式风力发电机组，优势在于（）A.效率更高B.可靠性更高C.成本更低D.维护更复杂8.风电场中，无功补偿装置的作用是（）A.提高电能质量B.增加发电量C.降低风速D.保护风机9.风力发电机组的叶片材料通常不采用（）A.玻璃纤维B.碳纤维C.铝合金D.钢材10.风电场的尾流效应会导致（）A.下游风机功率增加B.下游风机功率降低C.上游风机功率增加D.上下游风机功率无影响11.风力发电机组的发电机类型一般不包括（）A.永磁同步发电机B.异步发电机C.直流发电机D.双馈感应发电机12.风电场的测风塔高度一般要求在（）以上。A.30mB.40mC.50mD.60m13.风力发电机组的制动系统主要作用是（）A.停止风机运行B.调节功率C.控制转速D.保护叶片14.风电场接入电网时，需要考虑的因素不包括（）A.电网电压等级B.电网短路容量C.电网用户数量D.电网接入点位置15.水平轴风力发电机组的叶片通常采用（）设计。A.对称翼型B.非对称翼型C.矩形D.圆形16.风电场的运行维护成本主要包括（）A.设备采购成本B.土地租赁成本C.人员工资及维修费用D.电网接入费用17.风力发电机组的控制系统主要功能不包括（）A.功率控制B.转速控制C.温度控制D.偏航控制18.风电场选址时，对风速的稳定性要求（）A.越高越好B.越低越好C.适中即可D.无要求19.直驱式风力发电机组中，发电机与（）直接连接。A.叶片B.齿轮箱C.主轴D.偏航系统20.风电场的噪声对周围环境的影响主要体现在（）A.影响居民休息B.增加空气湿度C.降低风速D.改变风向第II卷（非选择题，共60分）答题要求：请根据题目要求，在答题区域内作答，书写要工整、清晰。填空题（共10分，每空1分）1.风力发电机组主要由（）、传动系统、发电机、控制器、偏航系统、制动系统等组成。2.风电场的风能资源评估主要包括（）、风功率密度、风速频率分布等方面。3.风力发电机组的叶片设计需要考虑（）、升力系数、阻力系数等因素。4.风电场的无功补偿装置主要有（）、静止无功发生器等类型。5.风力发电机组的功率调节方式主要有定桨距失速调节、（）、变桨距调节等。6.风电场微观选址时，需要考虑的地形地貌因素包括（）、山脊、山谷等。7.风力发电机组的发电机效率主要与（）、负载特性等有关。8.风电场的运行维护包括定期巡检、（）、故障维修等工作。9.风力发电机组的偏航系统通常采用（）驱动方式。10.风电场接入电网的方式主要有（）、专线接入等。简答题（共20分，每题5分）1.简述风力发电机组的工作原理。2.风电场选址需要考虑哪些宏观因素？3.说明风力发电机组变桨距调节的优点。4.风电场的无功补偿有什么重要意义？分析题（共15分）材料：某风电场在运行过程中，部分风力发电机组出现功率波动较大的情况。经检查发现，叶片表面有较多灰尘和污垢。问题：请分析叶片表面灰尘和污垢对风力发电机组功率的影响，并提出解决措施。论述题（共15分）材料：随着新能源产业的发展，风电场规模不断扩大。但在风电场建设和运营过程中，也面临着一些问题，如对环境的影响、与电网的协调等。问题：论述风电场建设和运营过程中可能对环境产生的影响以及如何实现与电网的协调发展。答案1.A2.B3.B4.C5.D6.C7.B8.A9.D10.B11.C12.C13.A14.C15.B16.C17.C18.A19.C20.A填空题答案1.叶片2.平均风速3.翼型4.电容器5.变速调节6.平原7.电机效率8.部件维护9.电动10.集中接入简答题答案1.风力发电机组工作原理：风吹动叶片旋转，叶片带动主轴转动，主轴通过传动系统将机械能传递给发电机，发电机将机械能转化为电能，控制器对机组运行进行监测和控制，偏航系统使机舱对准风向，制动系统在需要时停止机组运行。2.宏观因素：风能资源丰富且稳定的地区；离负荷中心较近，便于电力输送；土地资源充足且价格合理；交通运输便利，利于设备运输和维护；政策支持力度大，有良好的产业发展环境。3.优点：能够更灵活精确地控制功率输出，提高发电效率和电能质量；可有效避免叶片在大风时的过度受力，延长叶片使用寿命；能更好地适应不同风速工况，提高机组的运行稳定性和可靠性。4.意义：提高风电场的功率因数，减少无功损耗，降低发电成本；改善电能质量，保证电网电压稳定，提高供电可靠性；减少对电网无功补偿设备的依赖，降低电网建设和运行成本。分析题答案影响：叶片表面灰尘和污垢会改变叶片的气动外形，使叶片的升力系数减小，阻力系数增大，导致风力发电机组捕获的风能减少，功率下降，同时功率波动增大。解决措施：定期对叶片进行清洁维护，可采用专业的清洁设备和环保清洁液，在合适的天气条件下进行清洁，确保叶片表面干净，恢复其良好的气动性能。论述题答案对环境的影响：噪声污染，风机运行产生的噪声可能影响周围居民生