(2025年)风电专业知识考试题库及答案

(2025年)风电专业知识考试题库及答案一、单项选择题（每题2分，共40分）1.风力发电机组中，将机械能转化为电能的核心部件是（）。A.齿轮箱B.发电机C.变流器D.偏航系统答案：B2.贝茨理论指出，风力机捕获风能的最大理论效率为（）。A.38.5%B.59.3%C.65.2%D.72.1%答案：B3.风电机组的叶尖速比λ定义为（）。A.叶片尖端线速度与风速的比值B.叶片根部线速度与风速的比值C.发电机转速与风速的比值D.齿轮箱输入转速与输出转速的比值答案：A4.下列哪种发电机属于变速恒频风力发电机的典型类型？（）A.笼型异步发电机B.永磁同步发电机C.直流发电机D.同步发电机（定速）答案：B5.风电机组的偏航系统主要作用是（）。A.调节叶片桨距角B.保持机舱对准风向C.控制发电机转速D.吸收电网谐波答案：B6.当风电场并网点电压跌落至额定电压的20%时，要求风电机组具备（）能力。A.低电压穿越B.高电压穿越C.频率耐受D.无功补偿答案：A7.齿轮箱油位过低可能导致的故障是（）。A.轴承润滑不足B.变流器过流C.叶片振动加剧D.偏航卡滞答案：A8.海上风电机组基础中，适用于水深超过50米的结构形式是（）。A.单桩基础B.导管架基础C.浮式基础D.重力式基础答案：C9.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.输出功率与转速的关系曲线C.输出功率与桨距角的关系曲线D.输出功率与温度的关系曲线答案：A10.下列传感器中，用于测量风速的是（）。A.编码器B.风向标C.超声波风速仪D.振动传感器答案：C11.风电机组的变桨系统主要通过调节（）来控制输出功率。A.叶片迎风角度B.发电机励磁电流C.齿轮箱传动比D.偏航角度答案：A12.当风电机组出现“变流器过压故障”时，可能的原因是（）。A.电网电压过高B.齿轮箱油位过低C.叶片结冰D.偏航电机损坏答案：A13.风电场的电能质量指标不包括（）。A.电压偏差B.频率偏差C.谐波含量D.叶片长度答案：D14.风力机的扫风面积计算公式为（）。A.πR²B.2πRC.πDD.πR答案：A（R为叶片半径）15.下列属于风电机组状态监测技术的是（）。A.红外热成像B.桨距角校准C.齿轮箱换油D.偏航齿圈润滑答案：A16.风电机组的额定风速是指（）。A.机组开始发电的最低风速B.机组达到额定功率的最低风速C.机组能承受的最大设计风速D.年平均风速答案：B17.海上风电场海缆设计需重点考虑的因素是（）。A.温度变化B.波浪载荷与海流冲刷C.光照强度D.空气湿度答案：B18.风电机组的防雷系统中，叶片接闪器的作用是（）。A.防止叶片结冰B.引导雷电流入地C.提高叶片强度D.降低空气阻力答案：B19.下列不属于风电机组机械制动方式的是（）。A.高速轴制动器B.低速轴制动器C.气动制动（叶尖扰流器）D.变流器制动答案：D20.风电场的微观选址主要目的是（）。A.确定风电场整体地理位置B.优化单机布局以减少尾流影响C.选择发电机类型D.计算年发电量答案：B二、多项选择题（每题3分，共30分。每题至少2个正确选项，错选、漏选均不得分）1.风力机的空气动力学设计需考虑的参数包括（）。A.叶尖速比B.桨距角C.叶片扭角D.塔筒高度答案：ABC2.双馈感应发电机（DFIG）的特点包括（）。A.需部分功率变流器B.可实现变速恒频发电C.对电网电压波动敏感D.无需齿轮箱答案：ABC3.风电机组的振动监测主要针对（）部件。A.发电机轴承B.齿轮箱轴承C.叶片D.塔筒答案：ABCD4.风电场的无功补偿装置包括（）。A.静止无功发生器（SVG）B.电容器组C.电抗器D.变压器答案：AB5.叶片结冰对风电机组的影响包括（）。A.气动性能下降B.重量增加导致载荷增大C.可能触发振动保护停机D.提高发电效率答案：ABC6.风电机组的主控系统需采集的信号包括（）。A.风速、风向B.发电机温度C.齿轮箱油位D.电网频率答案：ABCD7.海上风电机组的防腐措施包括（）。A.热喷涂锌铝涂层B.使用不锈钢螺栓C.阴极保护D.表面油漆防护答案：ABCD8.风电场的电能计量装置需测量的参数有（）。A.有功功率B.无功功率C.电流D.电压答案：ABCD9.风电机组的低电压穿越（LVRT）能力要求包括（）。A.电压跌落期间保持并网B.向电网提供无功支持C.电压恢复后快速恢复发电D.立即停机保护答案：ABC10.风电机组的定期维护项目包括（）。A.齿轮箱油样分析B.变流器IGBT模块检查C.叶片表面裂纹检测D.偏航齿圈润滑答案：ABCD三、判断题（每题1分，共10分。正确填“√”，错误填“×”）1.风力机的功率与风速的平方成正比。（）答案：×（与风速的三次方成正比）2.永磁同步发电机无需齿轮箱即可实现高转速发电。（）答案：×（永磁同步发电机通常配合低速发电机，需齿轮箱或直驱设计）3.风电机组的塔架越高，所获平均风速越低。（）答案：×（塔架越高，平均风速通常越高）4.变桨系统故障时，风电机组应立即停机并顺桨。（）答案：√5.风电场的尾流效应会导致下游机组发电效率降低。（）答案：√6.齿轮箱油的主要作用是润滑，无需考虑散热功能。（）答案：×（齿轮箱油同时具备润滑和散热作用）7.风电机组的防雷接地电阻应小于等于4Ω。（）答案：√8.海上风电机组的基础设计只需考虑重力载荷。（）答案：×（需考虑波浪、海流、风载荷等）9.风电机组的功率曲线测试需在湍流强度符合标准的条件下进行。（）答案：√10.风电场的无功补偿装置仅在电网电压过高时投入使用。（）答案：×（电压过低时也需提供无功支持）四、简答题（每题6分，共30分）1.简述风力发电机组的主要组成部件及其功能。答案：主要部件包括：（1）风轮（叶片+轮毂）：捕获风能并转化为机械能；（2）齿轮箱：增速以匹配发电机转速；（3）发电机：将机械能转化为电能；（4）变流器：实现变速恒频发电及电能质量调节；（5）偏航系统：调整机舱方向对准风向；（6）变桨系统：调节叶片桨距角控制功率；（7）塔架：支撑机舱和风轮；（8）主控系统：监测与控制各部件运行。2.说明风电机组“高电压穿越（HVRT）”的定义及意义。答案：高电压穿越指当并网点电压超过额定值（如1.1~1.3倍）时，风电机组保持并网运行，并根据电网需求提供感性无功（吸收多余无功）的能力。意义在于保障电网电压稳定，避免因电压骤升导致风电场大规模脱网，维持系统供电可靠性。3.列举齿轮箱常见故障及可能原因。答案：常见故障包括：（1）轴承损坏：润滑不足、油质污染、过载；（2）齿轮磨损或断齿：润滑不良、齿面接触不均、冲击载荷；（3）油温过高：冷却系统故障、油位过低、齿轮啮合损耗大；（4）漏油：密封件老化、箱体变形。4.简述叶片表面污秽对风电机组的影响及处理措施。答案：影响：污秽（如灰尘、昆虫残留物）会改变叶片表面粗糙度，增加气动阻力，降低升力系数，导致发电功率下降；严重时可能引发局部气流分离，加剧叶片振动。处理措施：定期清洗（高压水枪或人工擦拭）；涂覆防污涂层（如超疏水材料）；停机检查时使用粗糙度仪测量表面状态。5.说明海上风电场与陆上风电场所需特殊技术的差异。答案：差异包括：（1）基础设计：海上需应对波浪、海流、腐蚀，采用单桩、导管架或浮式基础；陆上多为扩展基础或桩基础；（2）防腐要求：海上需多层防腐涂层、阴极保护；陆上防腐等级较低；（3）安装与维护：海上需专用船舶（如自升式安装船）、直升机运输，维护窗口期受海况限制；陆上可通过道路运输，维护更灵活；（4）电缆设计：海上需耐水压、抗拖拽的海缆，配备保护铠甲；陆上多为地埋或架空电缆；（5）抗台风设计：海上机组需更高的结构强度和动态载荷应对能力。五、计算题（每题10分，共20分）1.某风电机组叶片长度为65m，额定风速12m/s，空气密度1.225kg/m³，风能利用系数Cp=0.45，求该机组在额定风速下的理论输入功率（保留两位小数）。答案：扫风面积S=πR²=3.14×65²≈13266.5m²；风功率P=0.5×ρ×S×v³=0.5×1.225×13266.