風(fēng)電技術(shù)考試題庫及答案2025一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共30題）1.風(fēng)力發(fā)電機(jī)組捕獲風(fēng)能的理論最大效率（貝茨極限）為：A.49.3%B.59.3%C.69.3%D.79.3%答案：B2.風(fēng)功率計(jì)算公式P=0.5ρAV3中，V代表：A.空氣密度B.掃風(fēng)面積C.風(fēng)速D.空氣動(dòng)力效率答案：C3.雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)的定子繞組直接連接電網(wǎng)，轉(zhuǎn)子繞組通過（）與電網(wǎng)連接：A.變壓器B.變流器C.電容器D.電抗器答案：B4.風(fēng)力機(jī)葉片的氣動(dòng)外形設(shè)計(jì)中，弦長從葉根到葉尖通常：A.逐漸增大B.逐漸減小C.保持不變D.先增后減答案：B5.齒輪箱油位檢查的周期一般為：A.每周B.每月C.每季度D.每年答案：B6.偏航系統(tǒng)的主要作用是：A.調(diào)整葉片角度B.跟蹤風(fēng)向C.控制發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速D.吸收振動(dòng)答案：B7.低電壓穿越（LVRT）要求風(fēng)機(jī)在電網(wǎng)電壓跌落至額定電壓的（）時(shí)仍能保持并網(wǎng)運(yùn)行：A.10%B.20%C.30%D.40%答案：B8.液壓系統(tǒng)中，蓄能器的主要功能是：A.過濾油液B.儲(chǔ)存壓力能C.調(diào)節(jié)流量D.降低油溫答案：B9.海上風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)形式中，適用于水深超過50米的是：A.單樁基礎(chǔ)B.導(dǎo)管架基礎(chǔ)C.重力式基礎(chǔ)D.漂浮式基礎(chǔ)答案：D10.葉片結(jié)冰監(jiān)測常用的傳感器是：A.溫度傳感器B.振動(dòng)傳感器C.應(yīng)變傳感器D.電容式傳感器答案：D11.風(fēng)電場電能質(zhì)量指標(biāo)不包括：A.電壓偏差B.頻率偏差C.諧波畸變率D.機(jī)組噪聲答案：D12.變流器IGBT模塊的主要失效模式是：A.過壓擊穿B.過流燒毀C.熱疲勞損壞D.絕緣老化答案：C13.機(jī)組振動(dòng)傳感器通常安裝在：A.葉片根部B.齒輪箱高速軸C.塔架頂部D.發(fā)電機(jī)定子答案：B14.風(fēng)機(jī)防雷系統(tǒng)的接閃器一般位于：A.葉片尖端B.輪轂表面C.塔架中部D.變流器柜體答案：A15.智能運(yùn)維中，數(shù)字孿生技術(shù)的核心是：A.實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集B.物理實(shí)體的虛擬映射C.故障自動(dòng)診斷D.功率預(yù)測答案：B16.齒輪箱油樣檢測的關(guān)鍵參數(shù)不包括：A.水分含量B.顆粒污染度C.粘度D.顏色答案：D17.機(jī)組啟動(dòng)前必須確認(rèn)的條件不包括：A.變流器冷卻系統(tǒng)正常B.所有急停按鈕復(fù)位C.風(fēng)速低于切入風(fēng)速D.主開關(guān)合閘答案：C18.葉片槳距角調(diào)節(jié)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)是：A.偏航電機(jī)B.液壓油缸C.變流器D.發(fā)電機(jī)答案：B19.海上風(fēng)電送出系統(tǒng)中，常用的海底電纜類型是：A.交聯(lián)聚乙烯電纜（XLPE）B.油紙絕緣電纜C.橡膠電纜D.架空線路答案：A20.機(jī)組低風(fēng)速段的控制策略主要是：A.恒轉(zhuǎn)速B.恒功率C.最大風(fēng)能跟蹤（MPPT）D.槳距角固定答案：C21.發(fā)電機(jī)溫度過高的常見原因不包括：A.冷卻風(fēng)扇故障B.定子繞組絕緣老化C.電網(wǎng)頻率波動(dòng)D.軸承潤滑不足答案：C22.塔架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要載荷不包括：A.風(fēng)載荷B.地震載荷C.機(jī)組自重D.葉片結(jié)冰載荷答案：D23.電能質(zhì)量治理裝置中，SVG的主要作用是：A.抑制諧波B.補(bǔ)償無功C.穩(wěn)定電壓D.提高頻率答案：B24.機(jī)組振動(dòng)超標(biāo)（1X頻率）的可能原因是：A.葉片不平衡B.齒輪箱齒面點(diǎn)蝕C.發(fā)電機(jī)軸承損壞D.變流器IGBT故障答案：A25.葉片防雷引下線的連接方式應(yīng)為：A.螺栓連接B.焊接C.壓接D.綁扎答案：C26.風(fēng)電場功率預(yù)測的輸入?yún)?shù)不包括：A.天氣預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)B.機(jī)組狀態(tài)數(shù)據(jù)C.電網(wǎng)調(diào)度指令D.歷史功率數(shù)據(jù)答案：C27.液壓系統(tǒng)壓力不足的可能原因是：A.溢流閥設(shè)定壓力過高B.油泵磨損C.油箱油位過高D.過濾器堵塞答案：B28.機(jī)組正常停機(jī)時(shí)，首先執(zhí)行的操作是：A.斷開主開關(guān)B.葉片順槳至90°C.啟動(dòng)機(jī)械剎車D.停止變流器運(yùn)行答案：B29.碳纖維葉片相比玻璃纖維葉片的主要優(yōu)勢是：A.成本更低B.強(qiáng)度更高、重量更輕C.抗雷擊性能更好D.耐候性更強(qiáng)答案：B30.風(fēng)電場無功補(bǔ)償容量的計(jì)算依據(jù)是：A.機(jī)組額定功率B.電網(wǎng)電壓偏差要求C.諧波含量D.風(fēng)機(jī)數(shù)量答案：B二、判斷題（每題1分，共20題）1.貝茨極限是風(fēng)力機(jī)捕獲風(fēng)能的實(shí)際最大效率。（×）2.雙饋發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速可以在同步轉(zhuǎn)速±30%范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。（√）3.葉片錐角的作用是減少葉根彎矩。（√）4.齒輪箱油的更換周期僅由運(yùn)行時(shí)間決定。（×）5.偏航系統(tǒng)制動(dòng)器在正常運(yùn)行時(shí)應(yīng)處于松開狀態(tài)。（√）6.變流器直流母線電壓過高會(huì)導(dǎo)致過壓故障。（√）7.海上風(fēng)電的主要挑戰(zhàn)是臺(tái)風(fēng)和鹽霧腐蝕。（√）8.葉片結(jié)冰會(huì)導(dǎo)致風(fēng)輪氣動(dòng)性能下降，但不會(huì)增加載荷。（×）9.機(jī)組振動(dòng)監(jiān)測中，3X頻率異常通常與葉片數(shù)量相關(guān)。（√）10.防雷接地電阻應(yīng)小于10Ω。（√）11.智能運(yùn)維系統(tǒng)可以完全替代人工巡檢。（×）12.齒輪箱油中金屬顆粒增加可能預(yù)示軸承或齒輪磨損。（√）13.機(jī)組啟動(dòng)時(shí)，風(fēng)速必須高于切入風(fēng)速（通常34m/s）。（√）14.槳距角調(diào)節(jié)僅在高風(fēng)速段用于限制功率。（×）15.海底電纜的埋設(shè)深度需滿足防沖刷和機(jī)械損傷要求。（√）16.發(fā)電機(jī)絕緣等級F級允許最高溫度為155℃。（√）17.塔架共振主要與機(jī)組固有頻率和風(fēng)速頻率相關(guān)。（√）18.SVG相比SVC的響應(yīng)速度更快，補(bǔ)償精度更高。（√）19.葉片表面涂層損壞會(huì)加速材料老化，但不影響氣動(dòng)性能。（×）20.風(fēng)電場有功控制需根據(jù)調(diào)度指令調(diào)整機(jī)組出力。（√）三、簡答題（每題5分，共10題）1.簡述雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)（DFIG）的工作原理。答案：雙饋發(fā)電機(jī)定子直接連接電網(wǎng)，轉(zhuǎn)子通過變流器連接電網(wǎng)。當(dāng)風(fēng)輪驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速變化導(dǎo)致轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動(dòng)勢頻率變化，變流器通過控制轉(zhuǎn)子電流的頻率、幅值和相位，使定子輸出恒頻（50Hz）交流電。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速可在同步轉(zhuǎn)速（n=120f/p）上下波動(dòng)，實(shí)現(xiàn)寬轉(zhuǎn)速范圍的最大功率跟蹤。2.列舉風(fēng)電機(jī)組主要部件及功能（至少5項(xiàng)）。答案：①葉片：捕獲風(fēng)能并轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)機(jī)械能；②輪轂：連接葉片與主軸，傳遞扭矩；③齒輪箱：將低速（約1020rpm）輸入轉(zhuǎn)換為高速（約1500rpm）輸出，匹配發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速；④發(fā)電機(jī)：將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能；⑤變流器：調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子電流，實(shí)現(xiàn)變速恒頻發(fā)電及功率控制；⑥偏航系統(tǒng)：驅(qū)動(dòng)機(jī)艙跟蹤風(fēng)向，確保風(fēng)輪正對來流；⑦液壓系統(tǒng)：提供槳距調(diào)節(jié)和機(jī)械剎車的動(dòng)力；⑧塔架：支撐機(jī)艙和轉(zhuǎn)子，提升風(fēng)輪高度以捕獲更高風(fēng)速。3.簡述變流器的主要功能。答案：①實(shí)現(xiàn)雙饋發(fā)電機(jī)的變速恒頻控制，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子電流頻率以補(bǔ)償轉(zhuǎn)速變化；②控制有功功率和無功功率，滿足電網(wǎng)對功率因數(shù)的要求；③具備低電壓穿越（LVRT）和高電壓穿越（HVRT）功能，在電網(wǎng)電壓波動(dòng)時(shí)保持并網(wǎng)；④保護(hù)功能（過壓、過流、過溫），監(jiān)測內(nèi)部故障并觸發(fā)停機(jī)；⑤與主控系統(tǒng)通信，接收控制指令并反饋運(yùn)行狀態(tài)。4.說明葉片槳距角調(diào)節(jié)的作用及控制策略。答案：作用：①低風(fēng)速段（低于額定風(fēng)速）：固定槳距角（通常0°5°），通過變流器調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)扭矩實(shí)現(xiàn)最大風(fēng)能捕獲；②高風(fēng)速段（高于額定風(fēng)速）：增大槳距角（0°90°），改變?nèi)~片氣動(dòng)特性，限制風(fēng)輪吸收功率，保護(hù)機(jī)組不超額定功率運(yùn)行；③緊急停機(jī)時(shí)，快速順槳至90°（氣動(dòng)剎車），使風(fēng)輪迅速停止。5.列舉齒輪箱常見故障及排查方法。答案：①齒輪齒面點(diǎn)蝕/磨損：油樣檢測發(fā)現(xiàn)金屬顆粒增加，振動(dòng)監(jiān)測1X（軸頻）或嚙合頻率（齒數(shù)×軸頻）異常，需拆檢齒輪；②軸承損壞：振動(dòng)監(jiān)測出現(xiàn)軸承特征頻率（BPFO、BPFI等），溫度升高，油樣中鐵譜分析異常，需更換軸承；③漏油：檢查密封件（骨架油封、O型圈）是否老化，箱體結(jié)合面密封膠是否開裂，緊固螺栓或更換密封件；④油溫過高：檢查冷卻系統(tǒng)（油冷器、風(fēng)扇）是否堵塞或故障，油位是否過低，粘度是否下降，清洗或更換冷卻部件，補(bǔ)充或更換齒輪油。6.簡述偏航系統(tǒng)的組成及工作流程。答案：組成：偏航電機(jī)（通常24臺(tái)）、偏航減速器、偏航齒輪（內(nèi)齒圈或外齒圈）、偏航制動(dòng)器（液壓或電磁）、風(fēng)向標(biāo)（測風(fēng)裝置）、偏航控制器。流程：①風(fēng)向標(biāo)實(shí)時(shí)監(jiān)測風(fēng)向，當(dāng)風(fēng)向與機(jī)艙方向偏差超過設(shè)定閾值（通常5°10°）時(shí)，主控系統(tǒng)發(fā)出偏航指令；②偏航制動(dòng)器松閘，偏航電機(jī)啟動(dòng)，通過減速器驅(qū)動(dòng)偏航齒輪，使機(jī)艙旋轉(zhuǎn)；③機(jī)艙接近目標(biāo)風(fēng)向時(shí)，電機(jī)減速，制動(dòng)器逐步施加制動(dòng)力；④到達(dá)目標(biāo)位置后，制動(dòng)器完全閉合，鎖定機(jī)艙位置；⑤偏航過程中若檢測到風(fēng)速過高（如超過25m/s）或故障信號(hào)，立即停止偏航并鎖定制動(dòng)器。7.說明低電壓穿越（LVRT）的意義及實(shí)現(xiàn)方式。答案：意義：當(dāng)電網(wǎng)電壓跌落時(shí)，風(fēng)機(jī)保持并網(wǎng)運(yùn)行并向電網(wǎng)提供無功支持，幫助電網(wǎng)電壓恢復(fù)，避免大規(guī)模脫網(wǎng)導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰。實(shí)現(xiàn)方式：①變流器控制：檢測電網(wǎng)電壓跌落，快速調(diào)整轉(zhuǎn)子側(cè)變流器（RSC）和網(wǎng)側(cè)變流器（GSC）的控制策略，限制轉(zhuǎn)子過電流，維持直流母線電壓穩(wěn)定；②crowbar保護(hù)：當(dāng)電壓跌落嚴(yán)重（如低于30%額定電壓），觸發(fā)轉(zhuǎn)子側(cè)crowbar電路（電阻短接轉(zhuǎn)子繞組），保護(hù)變流器IGBT模塊；③無功補(bǔ)償：網(wǎng)側(cè)變流器向電網(wǎng)注入感性無功（電壓跌落時(shí)）或容性無功（電壓恢復(fù)時(shí)），支持電網(wǎng)電壓；④主控系統(tǒng)配合：限制風(fēng)輪機(jī)械功率輸入（通過槳距角調(diào)節(jié)），避免發(fā)電機(jī)扭矩突變。8.列舉機(jī)組振動(dòng)超標(biāo)的可能原因及排查步驟。答案：可能原因：①葉片不平衡（積灰、結(jié)冰、損傷）；②輪轂或主軸對中偏差；③齒輪箱軸承/齒輪故障；④發(fā)電機(jī)軸承損壞或轉(zhuǎn)子不平衡；⑤塔架共振（固有頻率與1P/3P頻率重合）；⑥基礎(chǔ)沉降導(dǎo)致機(jī)組傾斜。排查步驟：①采集振動(dòng)數(shù)據(jù)（加速度傳感器、速度傳感器），分析頻譜（1X、2X、3X、齒輪嚙合頻率、軸承特征頻率）；②檢查葉片表面狀態(tài)（是否有積灰、結(jié)冰、裂紋），測量葉片重量（通過力矩平衡法）；③檢測輪轂與主軸的對中偏差（激光對中儀）；④油樣分析齒輪箱磨損情況，拆檢齒輪和軸承；⑤測量發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡，檢查軸承溫度和游隙；⑥計(jì)算塔架固有頻率（通過模態(tài)測試），確認(rèn)是否與運(yùn)行頻率耦合；⑦測量基礎(chǔ)水平度（水準(zhǔn)儀），檢查地腳螺栓緊固力矩。9.簡述風(fēng)電場電能質(zhì)量的主要問題及治理措施。答案：主要問題：①電壓波動(dòng)與閃變（風(fēng)機(jī)啟停、功率突變引起）；②諧波污染（變流器等電力電子設(shè)備產(chǎn)生）；③無功不足（感性負(fù)載導(dǎo)致功率因數(shù)低）。治理措施：①安裝靜止無功發(fā)生器（SVG）或靜止無功補(bǔ)償器（SVC），動(dòng)態(tài)補(bǔ)償無功，抑制電壓波動(dòng)；②在變流器交流側(cè)加裝濾波器（LC濾波器、有源濾波器），降低諧波畸變率；③優(yōu)化風(fēng)機(jī)控制策略（如軟并網(wǎng)技術(shù)），減少啟停時(shí)的沖擊電流；④合理設(shè)計(jì)集電線路參數(shù)（電纜長度、截面），降低線路阻抗引起的電壓偏差；⑤風(fēng)電場并網(wǎng)點(diǎn)安裝電能質(zhì)量監(jiān)測裝置，實(shí)時(shí)監(jiān)控并觸發(fā)治理措施。10.說明海上風(fēng)電機(jī)組與陸上機(jī)組的主要差異（至少5項(xiàng)）。答案：①基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)：海上采用單樁、導(dǎo)管架、漂浮式等基礎(chǔ)，需考慮海床地質(zhì)、波浪載荷；陸上多為鋼筋混凝土擴(kuò)展基礎(chǔ)；②防腐要求：海上機(jī)組暴露于鹽霧環(huán)境，部件（葉片、塔架、螺栓）需采用特殊涂層（如環(huán)氧富鋅底漆+聚氨酯面漆）、陰極保護(hù)；陸上防腐等級較低；③運(yùn)輸安裝：海上需專用船舶（安裝船、運(yùn)維船），受海況（風(fēng)速、浪高）限制；陸上可用大型卡車運(yùn)輸，安裝受天氣影響較小；④運(yùn)維成本：海上機(jī)組可達(dá)性差，需直升機(jī)或船舶運(yùn)輸，運(yùn)維周期長（通常半年一次）；陸上可頻繁巡檢（每月一次）；⑤電力送出：海上需海底電纜（高壓交流或直流），需考慮絕緣、埋設(shè)深度；陸上采用架空線路或地埋電纜；⑥抗臺(tái)風(fēng)設(shè)計(jì)：海上機(jī)組需提高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度（葉片、塔架），增加制動(dòng)冗余（雙重剎車系統(tǒng)）；陸上機(jī)組抗風(fēng)等級較低。四、綜合分析題（每題10分，共2題）1.某風(fēng)電場1.5MW雙饋機(jī)組報(bào)“變流器直流母線過壓故障”停機(jī)，結(jié)合電氣原理分析可能原因及處理步驟。答案：可能原因：①電網(wǎng)電壓驟升：電網(wǎng)側(cè)電壓突然升高（如附近大容量負(fù)載切除），網(wǎng)側(cè)變流器（GSC）無法及時(shí)調(diào)節(jié)，導(dǎo)致直流母線電壓升高；②網(wǎng)側(cè)變流器故障：GSC的IGBT模塊損壞或驅(qū)動(dòng)信號(hào)異常，無法正常整流/逆變，直流母線能量無法泄放；③直流母線電容老化：電容容量下降，濾波能力減弱，電壓波動(dòng)增大；④發(fā)電機(jī)回饋能量過多：高風(fēng)速時(shí)風(fēng)輪輸入功率超過電網(wǎng)接納能力，發(fā)電機(jī)通過轉(zhuǎn)子側(cè)變流器（RSC）向直流母線回饋能量，若GSC無法及時(shí)送出，導(dǎo)致電壓升高；⑤控制參數(shù)異常：變流器控制軟件參數(shù)（如電壓環(huán)PI參數(shù)）設(shè)置不當(dāng)，調(diào)節(jié)滯后。處理步驟：①檢查并網(wǎng)點(diǎn)電壓記錄（電能質(zhì)量監(jiān)測裝置），確認(rèn)是否存在電壓驟升事件；②使用萬用表測量直流母線電壓（正常約11001200V），確認(rèn)故障時(shí)實(shí)際電壓值；③測試網(wǎng)側(cè)變流器IGBT模塊（用示波器檢測驅(qū)動(dòng)波形，用萬用表測量導(dǎo)通壓降），更換損壞模塊；④測量直流母線電容容量（電容表），若容量低于額定值80%則更換；⑤檢查發(fā)電機(jī)輸出功率與電網(wǎng)接納功率的匹配情況（主控系統(tǒng)功率曲線），調(diào)整槳距角限制機(jī)械功率輸入；⑥升級變流器控制軟件，優(yōu)化電壓環(huán)調(diào)節(jié)參數(shù)；⑦故障復(fù)位后，空載測試變流器，監(jiān)測直流母線電壓穩(wěn)定性；⑧恢復(fù)并網(wǎng)，觀察運(yùn)行狀態(tài)，若再次故障則重復(fù)排查。2.某3MW海上機(jī)組巡檢發(fā)現(xiàn)齒輪箱高速軸軸承溫度持續(xù)升高（從80℃升至95℃），分析可能原因并制定處理方案。答案：可能原因：①軸承潤滑不足：潤滑油量不足（油位低）或潤滑