2025年大二（新能源科學與工程）風能利用技術(shù)綜合考核題

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（選擇題，共30分）（總共10題，每題3分，每題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的）1.以下哪種不是常見的風力發(fā)電機組類型？A.水平軸風力發(fā)電機B.垂直軸風力發(fā)電機C.斜軸風力發(fā)電機D.對置軸風力發(fā)電機2.風力發(fā)電機組的葉片設計主要考慮的因素不包括以下哪項？A.空氣動力學性能B.結(jié)構(gòu)強度C.外觀美觀D.材料成本3.風電場選址時，不需要重點考慮的因素是？A.風速大小B.風向穩(wěn)定性C.當?shù)厝丝诿芏菵.地形地貌4.風力發(fā)電機組的齒輪箱主要作用是？A.增加轉(zhuǎn)速B.降低轉(zhuǎn)速C.改變扭矩D.儲存能量5.以下關(guān)于風力發(fā)電機組的偏航系統(tǒng)，說法錯誤的是？A.使機艙對準風向B.由偏航電機驅(qū)動C.與葉片角度調(diào)節(jié)無關(guān)D.可提高風能捕獲效率6.風力發(fā)電機組的發(fā)電機通常采用哪種類型？A.直流發(fā)電機B.交流發(fā)電機C.永磁發(fā)電機D.磁阻發(fā)電機7.風電場中，提高風能利用率的主要措施不包括？A.優(yōu)化風機布局B.提高葉片制造精度C.增加機組數(shù)量D.采用先進的控制策略8.以下哪種不屬于風力發(fā)電機組的制動方式？A.機械制動B.電氣制動C.液壓制動D.氣動制動9.風力發(fā)電機組的塔筒作用不包括？A.支撐機艙和葉片重量B.保護內(nèi)部設備C.影響機組外觀D.儲存電能10.風電場的無功補償裝置主要作用是？A.提高功率因數(shù)B.降低風速波動C.增加發(fā)電量D.保護發(fā)電機第II卷（非選擇題，共70分）二、填空題（共10分）（總共5空，每空2分）1.風力發(fā)電機組的主要組成部分包括葉片、機艙、塔筒、齒輪箱、發(fā)電機和______。2.風電場的風能資源評估主要包括風速、風向、風功率密度和______等參數(shù)的測量與分析。3.風力發(fā)電機組的控制系統(tǒng)可分為單機控制和______控制。4.葉片的翼型設計主要目的是提高______效率。5.風電場的輸出功率具有______性。三、簡答題（共20分）（總共4題，每題5分）1.簡述水平軸風力發(fā)電機的工作原理。2.說明風力發(fā)電機組齒輪箱的主要故障類型及原因。3.風電場選址時需要考慮哪些氣象條件？4.簡述風力發(fā)電機組葉片的材料要求。四、材料分析題（共2題，每題15分，共30分）材料：某風電場安裝了一批新型風力發(fā)電機組，在運行一段時間后，發(fā)現(xiàn)部分機組的功率輸出比預期低。經(jīng)過檢查，發(fā)現(xiàn)葉片表面有一些磨損，且部分機組的偏航系統(tǒng)存在故障。1.請分析葉片表面磨損可能對風力發(fā)電機組功率輸出產(chǎn)生的影響，并提出相應的解決措施。2.針對偏航系統(tǒng)故障，闡述可能的原因及如何進行故障排查與修復。五、論述題（共10分）隨著新能源技術(shù)的發(fā)展，風電場規(guī)模不斷擴大。請論述大規(guī)模風電場對電力系統(tǒng)的影響以及應對措施。答案：一、選擇題1.C2.C3.C4.B5.C6.B7.C8.C9.D10.A二、填空題1.控制系統(tǒng)2.湍流強度3.風電場集群4.風能轉(zhuǎn)換5.隨機三、簡答題1.水平軸風力發(fā)電機的工作原理是：風吹過葉片時，葉片受到風力作用，產(chǎn)生扭矩，使輪轂旋轉(zhuǎn)，通過齒輪箱增速后帶動發(fā)電機發(fā)電。2.齒輪箱主要故障類型有齒面磨損、齒面疲勞剝落、斷齒等。原因包括潤滑不良、載荷沖擊、制造精度不夠、材料質(zhì)量不佳等。3.風電場選址時要考慮平均風速、風向頻率、風切變、湍流強度、極端風速等氣象條件。4.葉片材料要求具有高強度、低密度、良好的疲勞性能、耐腐蝕性、可加工性，以保證葉片的性能和壽命。四、材料分析題1.葉片表面磨損會使葉片的空氣動力學性能變差，導致風能捕獲效率降低，從而使功率輸出比預期低。解決措施：定期檢查葉片表面，及時修復磨損部位；采用耐磨涂層或材料；優(yōu)化葉片設計，減少磨損。2.偏航系統(tǒng)故障原因可能有偏航電機故障、偏航減速器故障、傳感器故障、電纜故障等。故障排查：檢查電機、減速器外觀及運行狀態(tài)；檢測傳感器信號；檢查電纜連接。修復：更換故障部件，調(diào)試系統(tǒng)。五、論述題大規(guī)模風電場對電力系統(tǒng)的影響：功率輸出具有隨機性和間歇性，影響電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性；可能導致系統(tǒng)電壓波動；