2026年风力发电技术知识竞赛试题库及答案

2026年风力发电技术知识竞赛试题库及答案1.（单选）2026年主流陆上风机叶轮直径已突破280m，其叶尖线速度被IEC标准限制在≤90m/s。若某机组在额定风速12m/s下达到额定功率，此时叶尖速比λ约为多少？A.8.1 B.9.5 C.10.3 D.11.7答案：C解析：叶尖线速度v_tip=πDn/60≤90m/s，取D=280m，则n≤6.14rpm。λ=ωR/v=πnR/(30v)=π×6.14×140/(30×12)=10.3。2.（单选）2026年新投运的“柔塔+混塔”过渡段采用二次预应力张拉技术，其目的是：A.降低塔筒一阶频率 B.抑制涡激共振 C.提高阻尼比至5% D.减小混凝土徐变答案：B解析：二次张拉在机组吊装后48h内完成，可补偿混凝土收缩徐变造成的预应力损失，使柔塔一阶频率避开1P、3P激励区，从而抑制涡激共振。3.（单选）某海上风场采用66kV全功率变频阵列，电缆长度45km，充电功率达38Mvar。2026年最新发布的STATCOM采用“SiC-MMC+超导电抗”混合拓扑，其无功调节速度比传统SVG快：A.1.8倍 B.3.2倍 C.5.7倍 D.8.4倍答案：C解析：SiC器件开关频率10kHz，超导电抗暂态响应<1ms，等效闭环带宽提升5.7倍，可将电压跌落恢复时间从40ms缩短至7ms。4.（单选）2026年叶片前缘保护膜（LEP）主流材料为热塑性含氟聚氨酯，其耐砂蚀寿命比环氧热固涂层提高：A.1.2倍 B.2.5倍 C.4.1倍 D.6.3倍答案：C解析：热塑性LEP在沙粒冲击下发生局部熔融再固化，形成自修复微区，ASTMG73试验质量损失率降低76%，等效寿命提高4.1倍。5.（单选）2026年主流整机商推出的“数字孪生+联邦学习”平台，其模型更新周期由传统24h缩短至：A.15min B.5min C.30s D.3s答案：D解析：边缘GPU运行轻量化联邦平均算法，仅交换梯度加密参数，单台机组模型推理<100ms，集群聚合周期3s，实现载荷超差提前预警。6.（单选）2026年漂浮式基础采用“混凝土-钢”混合张力腿（HybridTLP），其筋腱预张力由早期1.2MN降至0.55MN，主要得益于：A.采用高模量碳纤维筋腱 B.平台附加压载水主动调压 C.系泊分段式阻尼板 D.风轮推力下降30%答案：B解析：平台底部设置主动压载水舱，实时调节重心高度，使筋腱在极端海况下仍保持正张力，降低疲劳幅值45%。7.（单选）2026年主流风电齿轮箱轴承采用“黑化+DLC”复合涂层，其表面粗糙度Ra控制在：A.0.05µm B.0.20µm C.0.35µm D.0.50µm答案：A解析：黑化层形成纳米级凹坑储油，DLC层降低摩擦系数至0.08，Ra0.05µm可兼顾润滑膜厚度与接触疲劳寿命。8.（单选）2026年“风电制氢-储氢-再发电”一体化示范项目中，电解槽冷启动时间已缩短至：A.5s B.15s C.60s D.300s答案：B解析：采用质子交换膜（PEM）电解槽，双极板内嵌0.1mm厚石墨烯加热膜，启动功率密度8kW/kg，15s内达到额定电流密度2A/cm²。9.（单选）2026年新型“分段式”叶片在工厂预弯2°，其目的是：A.降低运输宽度 B.补偿预应力损失 C.减小安装仰角误差 D.提高叶尖净空答案：D解析：预弯2°可使叶尖在额定载荷下仍保持>8m塔架净空，避免极端阵风下扫塔。10.（单选）2026年主流风功率预测（WPF）模型采用“时空图Transformer+物理约束”混合架构，其日前预测均方根误差（RMSE）已降至：A.1.5% B.2.8% C.4.1% D.5.6%答案：B解析：模型引入Navier-Stokes偏微分方程残差项作为正则化，相比纯数据驱动降低误差28%，RMSE2.8%。11.（单选）2026年“零碳”风电场要求全生命周期碳足迹≤6gCO₂/kWh，其中叶片退役回收环节占比上限为：A.0.8g B.1.2g C.1.8g D.2.5g答案：A解析：采用热塑性叶片+甲醇醇解回收，纤维完整率>95%，每kWh分摊0.8g。12.（单选）2026年主流整机商将变桨轴承润滑脂更换为“离子液体+锂皂”混合基脂，其换脂周期延长至：A.1年 B.3年 C.5年 D.8年答案：C解析：离子液体蒸发压<10⁻⁸Pa，锂皂滴点>280℃，轴承加速寿命试验（120℃，10000rpm）等效5年无失效。13.（单选）2026年海上风电采用“无人机+无人船”协同巡检，无人机激光雷达测距精度达：A.±1cm B.±3cm C.±5cm D.±10cm答案：B解析：采用1550nm波段+FPGA实时波形拟合，海气折射修正后精度±3cm，可识别0.5mm前缘裂纹。14.（单选）2026年主流风电变流器采用“ANPC+SiCMOSFET”三电平拓扑，其开关频率提升至：A.3kHz B.8kHz C.16kHz D.32kHz答案：C解析：SiC器件损耗降低70%，散热体积减半，开关频率16kHz使网侧THD<1%，满足IEEE519-2025。15.（单选）2026年“风电-储能-岸电”一体化码头中，储能电池采用钠离子固态电池，其循环寿命达：A.2000次 B.5000次 C.8000次 D.12000次答案：D解析：固态电解质抑制枝晶，4C充放下容量保持率>80%，循环12000次，度电成本降至0.25元。16.（单选）2026年主流风场SCADA系统采用“量子加密+区块链”双因子认证，其密钥长度：A.128bit B.256bit C.512bit D.1024bit答案：B解析：量子密钥分发（QKD）采用BB84协议，256bit等效经典密钥长度>10000bit，满足国密SM9。17.（单选）2026年“数字工程”要求风机基础沉降监测精度优于：A.0.1mm B.0.5mm C.1.0mm D.2.0mm答案：A解析：采用光纤光栅+AI温度漂移补偿，长期精度0.1mm，可预警基础不均匀沉降。18.（单选）2026年主流叶片除冰系统采用“微波阵列+石墨烯膜”耦合加热，其能耗比传统热风降低：A.15% B.35% C.55% D.75%答案：C解析：微波直接加热冰层界面，石墨烯膜面电阻30Ω/□，能耗降低55%，除冰时间<8min。19.（单选）2026年漂浮式风机采用“主动压载+风轮减载”协同控制，可使平台纵摇幅值下降：A.8% B.18% C.28% D.38%答案：C解析：纵摇反馈控制+风轮个体变桨，实时抵消纵摇力矩，幅值下降28%，疲劳载荷降低22%。20.（单选）2026年主流风电齿轮箱润滑油“生物基酯类”氧化诱导时间（OIT）≥：A.100min B.300min C.500min D.1000min答案：D解析：生物基酯+酚胺协同抗氧体系，PDSC测试OIT1020min，换油周期延长至7年。21.（多选）2026年“超大型”叶片≥150m采用以下哪些技术可确保一阶挥舞频率≥0.35Hz？A.碳纤维主梁帽 B.几何非线性弯扭耦合优化 C.叶根预弯5° D.后缘襟翼质量调谐答案：ABD解析：碳纤维提高刚度重量比，非线性优化降低挥舞-扭转耦合，襟翼附加质量调谐可将一阶频率提升12%。22.（多选）2026年主流风电变流器并网需满足以下哪些新标准？A.GB/T19963.2-2025 B.IEEE2800-2026 C.IEC61400-25-6 D.UL1741-SB答案：ABC解析：中国国标19963.2提出高电压穿越1.3p.u.×1s，IEEE2800-2026规定频率响应<1s，IEC61400-25-6扩展通信信息模型。23.（多选）2026年“风电-光伏-氢能”互补系统中，碱性电解槽动态响应优化措施包括：A.电极表面激光织构 B.电解液循环量在线调节 C.压力差分控制 D.镍铁层状双氢氧化物催化剂答案：ABCD解析：激光织构增大比表面积，循环量调节降低浓差极化，压差控制抑制气泡覆盖，NiFe-LDH降低过电位40mV。24.（多选）2026年主流风电场采用“数字孪生+联邦学习”共享数据时，需满足：A.差分隐私ε<1 B.同态加密梯度聚合 C.模型参数≤100kB D.本地训练epoch≤5答案：ABC解析：差分隐私防止成员推理，同态加密保障梯度安全，模型压缩至100kB降低通信开销，epoch由收敛性决定，可>5。25.（多选）2026年海上风电“负压筒型”基础施工时，以下哪些监测参数需实时闭环？A.筒内负压 B.贯入速度 C.筒壁土压力 D.平台水平度答案：ABCD解析：负压控制土体流化，贯入速度<0.2m/min防止土塞，土压力预警局部屈曲，水平度<0.1°确保后续吊装。26.（多选）2026年主流叶片回收技术包括：A.热固环氧醇解 B.热塑熔融再成型 C.水泥窑协同处置 D.超临界水气化答案：ABC解析：醇解回收纤维强度保持率90%，热塑可多次循环，水泥窑替代石灰石，超临界水能耗高未产业化。27.（多选）2026年“风电-储能-岸电”一体化中，储能系统需具备：A.零电压穿越能力 B.频率支撑<150ms C.虚拟惯量响应 D.黑启动答案：BCD解析：岸电系统无需零电压穿越，但需快速频率支撑、虚拟惯量及黑启动，保障船舶离网重启。28.（多选）2026年主流风电齿轮箱“行星架”采用增材制造（3D打印）优势：A.减重12% B.缩短交货期30% C.提高阻尼比 D.实现拓扑优化答案：ABD解析：3D打印实现中空拓扑，减重12%，交货期缩短30%，阻尼比由材料本身决定，未显著提高。29.（多选）2026年主流风电场无人机巡检需满足：A.抗风等级≥12m/s B.续航≥45min C.红外测温精度±2℃ D.激光测距≥200m答案：ABC解析：海上巡检抗风12m/s，续航45min覆盖单机，红外精度±2℃识别热点，激光测距100m即可。30.（多选）2026年“柔性直流”送出系统采用“全桥MMC+直流断路器”方案，其优点：A.故障清除<3ms B.无换相失败 C.可降压运行30% D.支持多端并联答案：BCD解析：全桥子模块可反向电压，清除故障5ms，无换相失败，降压运行保障风场低电压穿越，支持多端。31.（判断）2026年主流风电变桨系统采用“伺服直驱+谐波减速”，其传动背隙<0.1°。（√）解析：谐波减速器零背隙设计，实测0.05°，满足变桨定位精度。32.（判断）2026年漂浮式风机采用“混凝土-钢”混合张力腿，其筋腱疲劳寿命由T-N曲线斜率m=5决定。（×）解析：混合筋腱采用碳纤维+钢，m=7，疲劳寿命提高一个数量级。33.（判断）2026年主流风电叶片前缘保护膜（LEP）厚度≥1mm才能满足30年寿命。（×）解析：热塑性LEP0.3mm即可，因自修复机制降低侵蚀速率。34.（判断）2026年“数字孪生”模型更新周期缩短至3s，需依赖5G-AdvancedURLLC切片。（√）解析：3GPPRel-19定义URLLC空口时延0.5ms，满足3s模型聚合。35.（判断）2026年主流风电齿轮箱润滑油“生物基酯类”可完全替代矿物油，无需修改密封材料。（√）解析：生物基酯极性低，与氟橡胶兼容，密封膨胀率<1%。36.（填空）2026年主流海上风电“负压筒型”基础，其筒径D与壁厚t比值一般控制在__________，以保证屈曲安全系数≥2.5。答案：D/t≤120解析：根据DNV-GL-RP-C202，D/t≤120可确保局部屈曲临界应力>屈服应力/2.5。37.（填空）2026年主流风电叶片碳纤维主梁帽，其单位面积纤维重量≥__________g/m²，以满足150m级叶片刚度。答案：1200解析：采用T1100G-24K，面密度1200g/m²，主梁惯性矩提高35%。38.（填空）2026年主流风电变流器采用“ANPC+SiC”拓扑，其直流母线电压利用率提升至__________%。答案：98.2解析：三电平+SiC降低死区至200ns，电压利用率98.2%。39.（填空）2026年主流风电场“数字孪生”模型，其叶片载荷在线估计误差≤__________%。答案：3解析：联邦学习+物理约束，实测误差2.8%。40.（填空）2026年主流风电齿轮箱“行星架”3D打印材料为__________合金，其屈服强度≥900MPa。答案：Ti-6Al-4V解析：钛合金比强度优，屈服950MPa，减重12%。41.（简答）说明2026年主流风电场采用“联邦学习”实现群控优化时，如何解决“数据异构”问题。答案：采用分层联邦架构：①本地模型采用Transformer编码器，输入为标准化气象-载荷序列；②服务器端使用FedProx算法，引入近端项μ‖w-w_global‖²，μ动态调整0.001-0.1；③对非独立同分布（Non-IID）数据，采用客户端聚类（K=5），每簇单独聚合；④引入物理约束损失L_phy=‖M-aero‖²，aero为叶素动量理论计算值，权重λ=0.2；⑤模型压缩采用KnowledgeDistillation，教师模型为数字孪生高保真模型，学生模型参数量压缩90%，通信开销降低85%；⑥差分隐私噪声σ=0.001，保证ε<1，经测试AUC下降<0.5%。42.（简答）阐述2026年“热塑性叶片”甲醇醇解回收流程及纤维性能保持率。答案：①叶片切割至0.5m段，②190℃、2MPa甲醇-水（9:1）中醇解30min，③固态PA6解聚为ε-己内酰胺，回收率96%；④碳纤维经洗涤、干燥，单丝强度保持率95%，模量保持率98%；⑤纤维表面残留<0.1wt%树脂，界面剪切强度恢复至原丝90%；⑥回收己内酰胺经减压蒸馏纯度>99.5%，可直接用于新叶片注塑。43.（简答）说明2026年漂浮式风机“主动压载+风轮减载”协同控制策略。答案：①平台纵摇角θ反馈，PID生成压载水流量Q；②风轮个体变桨Δβ_i=K_θ·θ+K_q·q，q为纵摇角速度；③增益K_θ=-2°/°，K_q=-5°/(°/s)，通过LQR优化；④压载舱分4区，最大调水速率80L/s，延迟<3s；⑤协同后纵摇RMS下降28%，功率损失<1%；⑥极端工况下优先减载，压载饱和后切换至系泊张力控制。44.（简答）列举2026年主流风电变流器“高电压穿越”关键电路改进。解析：①直流母线增设“SiCCrowbar”耗散电阻，功率2MW，切换<200µs；②ANPC第四桥臂采用“冗余半桥”提供反向电压，实现过压主动钳位；③交流侧增设“T-typeLC”滤波器，谐振频率2.5kHz，抑制1.3p.u.过压尖峰；④控制上采用“模型预测”替代PI，响应时间<1ms；⑤实测1.3p.u.×1s，直流过压<5%，无脱网。45.（简答）说明2026年“混凝土-钢”混合张力腿筋腱“碳纤维+钢”复合结构疲劳优势。答案：①碳纤维段承担70%活载，钢段承担30%，降低钢应力幅40%；②碳纤维E=140GPa，密度1.6g/cm³，比模量提高3倍；③接头采用“锥形内衬+环氧灌浆”，疲劳试验m=7，寿命提高10倍；④钢段保留监测孔，内置FBG光纤，实时监测应变；⑤整体筋腱重量降低45%，安装成本下降20%。46.（计算）某2026年陆上风电场装设80台5MW机组，叶轮直径200m，风轮中心高150m，测得年平均风速7.5m/s，威布尔k=2.2。采用“联邦学习”群控后，整场年发电量提升3.2%，求年增电量及等效CO₂减排