風(fēng)電考試試題附答案2025年一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共40分）1.現(xiàn)代大型風(fēng)電機(jī)組的典型額定風(fēng)速范圍通常為（）A.8-12m/sB.12-16m/sC.16-20m/sD.20-24m/s2.雙饋異步發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子側(cè)通過（）與電網(wǎng)連接A.全功率變流器B.部分功率變流器C.直接耦合D.變壓器3.風(fēng)電機(jī)組的“切出風(fēng)速”是指（）A.機(jī)組開始發(fā)電的最低風(fēng)速B.機(jī)組達(dá)到額定功率的風(fēng)速C.機(jī)組因安全保護(hù)停機(jī)的最高風(fēng)速D.葉片氣動(dòng)效率最高的風(fēng)速4.下列不屬于變槳系統(tǒng)核心部件的是（）A.變槳電機(jī)B.變槳軸承C.偏航制動(dòng)器D.冗余電池5.齒輪箱高速軸的常見轉(zhuǎn)速范圍是（）A.10-50rpmB.50-100rpmC.1000-1800rpmD.5000-8000rpm6.海上風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)中，適用于水深20-50米的典型形式是（）A.單樁基礎(chǔ)B.導(dǎo)管架基礎(chǔ)C.重力式基礎(chǔ)D.浮式基礎(chǔ)7.風(fēng)電場(chǎng)35kV集電線路的接地方式通常采用（）A.中性點(diǎn)直接接地B.中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地C.中性點(diǎn)不接地D.中性點(diǎn)經(jīng)大電阻接地8.風(fēng)電機(jī)組防雷系統(tǒng)的引下線一般采用（）A.銅芯電纜B.鋁芯電纜C.鍍鋅扁鋼D.碳纖維復(fù)合材料9.下列哪項(xiàng)不是風(fēng)電機(jī)組振動(dòng)監(jiān)測(cè)的關(guān)鍵部位（）A.主軸承B.齒輪箱高速軸C.塔筒頂部D.變流器柜體10.低電壓穿越（LVRT）功能要求風(fēng)電機(jī)組在電網(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%-20%B.20%-30%C.30%-40%D.40%-50%11.葉片表面防冰涂層的主要作用是（）A.提高氣動(dòng)效率B.降低表面粗糙度C.延緩冰層附著D.增強(qiáng)抗紫外線能力12.風(fēng)電機(jī)組有功功率控制的核心目標(biāo)是（）A.最大化發(fā)電量B.跟蹤電網(wǎng)調(diào)度指令C.降低齒輪箱負(fù)載D.延長變流器壽命13.下列哪種傳感器用于監(jiān)測(cè)葉片彎矩（）A.加速度傳感器B.應(yīng)變片C.溫度傳感器D.風(fēng)速儀14.風(fēng)電場(chǎng)無功補(bǔ)償裝置的主要作用是（）A.提高有功輸出B.穩(wěn)定電網(wǎng)電壓C.降低線路電阻D.減少諧波污染15.齒輪箱油液分析中，鐵譜檢測(cè)主要用于（）A.檢測(cè)水分含量B.評(píng)估添加劑性能C.分析磨損顆粒D.測(cè)量粘度變化16.風(fēng)電機(jī)組遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)（SCADA）的主要功能不包括（）A.實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集B.故障診斷預(yù)警C.機(jī)組功率曲線優(yōu)化D.氣象數(shù)據(jù)融合17.海上風(fēng)電機(jī)組運(yùn)維中，用于應(yīng)對(duì)惡劣海況的關(guān)鍵設(shè)備是（）A.爬梯B.直升機(jī)甲板C.輪轂工作平臺(tái)D.偏航鎖定裝置18.下列哪項(xiàng)屬于風(fēng)電機(jī)組的“一次設(shè)備”（）A.監(jiān)控計(jì)算機(jī)B.箱式變壓器C.PLC控制器D.光纖交換機(jī)19.葉片氣動(dòng)外形設(shè)計(jì)的核心參數(shù)是（）A.弦長、扭角、厚度分布B.重量、長度、材料密度C.防雷接閃器位置D.葉根連接螺栓數(shù)量20.風(fēng)電場(chǎng)接入電網(wǎng)的電能質(zhì)量指標(biāo)不包括（）A.電壓偏差B.頻率波動(dòng)C.有功功率因數(shù)D.諧波畸變率二、判斷題（每題1分，共10分）1.風(fēng)電機(jī)組的年利用小時(shí)數(shù)越高，說明其發(fā)電能力越強(qiáng)。（）2.偏航系統(tǒng)的主要作用是使風(fēng)輪始終對(duì)準(zhǔn)來流方向。（）3.齒輪箱油位過高會(huì)導(dǎo)致潤滑不足，油位過低會(huì)導(dǎo)致散熱不良。（）4.變流器故障時(shí)，雙饋機(jī)組可通過轉(zhuǎn)子側(cè)短接實(shí)現(xiàn)保護(hù)。（）5.葉片結(jié)冰會(huì)導(dǎo)致風(fēng)輪扭矩減小，機(jī)組輸出功率降低。（）6.風(fēng)電場(chǎng)SVG裝置的主要功能是發(fā)出或吸收無功功率。（）7.主軸承采用脂潤滑時(shí)，需定期補(bǔ)充潤滑脂至完全填滿腔體。（）8.塔筒法蘭連接螺栓的預(yù)緊力需按對(duì)角順序分階段緊固。（）9.風(fēng)電機(jī)組的振動(dòng)值超標(biāo)時(shí)，應(yīng)立即停機(jī)檢查而非降功率運(yùn)行。（）10.海上風(fēng)電機(jī)組的基礎(chǔ)防腐主要通過陰極保護(hù)和涂層防護(hù)實(shí)現(xiàn)。（）三、簡答題（每題8分，共40分）1.簡述風(fēng)電機(jī)組變槳系統(tǒng)的工作原理及冗余設(shè)計(jì)的意義。2.列舉齒輪箱常見的5種故障模式，并分析其可能原因。3.說明風(fēng)電場(chǎng)有功功率控制（AGC）的實(shí)現(xiàn)流程，需包含調(diào)度指令接收、機(jī)組分配、執(zhí)行反饋三個(gè)環(huán)節(jié)。4.對(duì)比雙饋異步發(fā)電機(jī)與永磁同步發(fā)電機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)，從效率、成本、運(yùn)維復(fù)雜度三方面展開。5.描述風(fēng)電機(jī)組葉片雷擊損壞的典型路徑及防雷系統(tǒng)的防護(hù)措施。四、綜合分析題（每題15分，共30分）1.某海上風(fēng)電場(chǎng)110kV送出線路發(fā)生單相接地故障，導(dǎo)致多臺(tái)機(jī)組因電網(wǎng)電壓波動(dòng)脫網(wǎng)。假設(shè)你是場(chǎng)長，需組織故障處理，請(qǐng)列出具體步驟（包括故障排查、設(shè)備檢查、恢復(fù)并網(wǎng)、原因分析四部分）。2.某風(fēng)電場(chǎng)2機(jī)組（2.5MW）近3個(gè)月發(fā)電量同比下降12%，經(jīng)初步檢查無明顯機(jī)械故障。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一套排查方案，要求涵蓋數(shù)據(jù)對(duì)比、設(shè)備檢測(cè)、環(huán)境因素分析、優(yōu)化建議四個(gè)維度。答案一、單項(xiàng)選擇題1.A2.B3.C4.C5.C6.B7.B8.A9.D10.A11.C12.B13.B14.B15.C16.C17.B18.B19.A20.C二、判斷題1.√2.√3.×（油位過高導(dǎo)致散熱不良，過低導(dǎo)致潤滑不足）4.√5.√6.√7.×（脂潤滑需保留適當(dāng)空間避免溢出）8.√9.√10.√三、簡答題1.變槳系統(tǒng)工作原理：通過變槳電機(jī)驅(qū)動(dòng)葉片繞葉根軸旋轉(zhuǎn)，改變?nèi)~片攻角，調(diào)節(jié)風(fēng)輪吸收的氣動(dòng)功率，實(shí)現(xiàn)機(jī)組在額定風(fēng)速以上的功率控制。冗余設(shè)計(jì)意義：采用雙冗余驅(qū)動(dòng)（如雙電機(jī)、雙控制器）或備用電源（如超級(jí)電容、電池），確保在單路故障時(shí)仍能執(zhí)行順槳?jiǎng)幼?，避免飛車事故，提升機(jī)組安全性。2.齒輪箱常見故障：①齒面磨損（潤滑不足、油質(zhì)污染）；②齒面膠合（瞬時(shí)過載、油溫過高）；③軸承點(diǎn)蝕（疲勞損傷、安裝偏斜）；④齒輪斷齒（材料缺陷、沖擊載荷）；⑤箱體漏油（密封件老化、結(jié)合面變形）。3.AGC實(shí)現(xiàn)流程：①調(diào)度指令接收：通過電力數(shù)據(jù)網(wǎng)接收電網(wǎng)調(diào)度下發(fā)的有功功率目標(biāo)值（如P_set）；②機(jī)組分配：監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)各機(jī)組狀態(tài)（如可用功率、健康度），按等微增率或優(yōu)先級(jí)算法分配單機(jī)目標(biāo)功率（P1,P2…Pn）；③執(zhí)行反饋：機(jī)組控制器調(diào)整變槳角度或發(fā)電機(jī)扭矩，跟蹤分配功率；SCADA系統(tǒng)實(shí)時(shí)采集實(shí)際輸出功率，與目標(biāo)值對(duì)比，偏差超過閾值時(shí)修正分配策略，最終向調(diào)度上傳執(zhí)行結(jié)果。4.對(duì)比：①效率：永磁同步發(fā)電機(jī)（PMSG）無轉(zhuǎn)子損耗，效率更高（滿負(fù)荷效率＞96%）；雙饋（DFIG）轉(zhuǎn)子側(cè)有變流器損耗，效率略低（約94%-95%）。②成本：PMSG需大量永磁材料（如釹鐵硼），原材料成本高；DFIG變流器容量僅為額定功率的25%-30%，變流器成本低。③運(yùn)維復(fù)雜度：PMSG無滑環(huán)電刷，維護(hù)周期長；DFIG滑環(huán)需定期檢查更換，運(yùn)維頻率高；但PMSG體積重量大，海上吊裝難度更高。5.雷擊損壞路徑：雷電擊中葉片接閃器→雷電流沿葉內(nèi)引下線→通過葉根法蘭→傳遞至輪轂→主軸承→塔筒→接地系統(tǒng)。若接閃器失效，雷電流可能擊穿葉片復(fù)合材料（如玻璃纖維/碳纖維），造成分層、燒蝕；若引下線接觸不良，可能在連接部位產(chǎn)生電弧，損壞絕緣。防護(hù)措施：①葉片表面布置多個(gè)接閃器（間距≤5m）；②引下線采用多股銅纜（截面積≥50mm2），與接閃器可靠焊接；③葉根與輪轂間設(shè)置等電位連接；④塔筒接地電阻≤4Ω（高土壤電阻率地區(qū)≤10Ω）；⑤定期檢測(cè)接閃器導(dǎo)通性（導(dǎo)通電阻＜0.1Ω）。四、綜合分析題1.故障處理步驟：①故障排查：查看變電站綜自系統(tǒng)，確認(rèn)故障線路零序保護(hù)動(dòng)作情況（如動(dòng)作時(shí)間、故障相別）；利用行波測(cè)距裝置定位故障點(diǎn)（重點(diǎn)檢查海纜接頭、登陸段）；通過SCADA系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)脫網(wǎng)機(jī)組數(shù)量及脫網(wǎng)時(shí)刻電網(wǎng)參數(shù)（電壓、頻率）。②設(shè)備檢查：組織海纜運(yùn)維船對(duì)故障線路進(jìn)行水下機(jī)器人（ROV）巡檢，檢查海纜外護(hù)套是否破損；登檢脫網(wǎng)機(jī)組的變流器（檢查Crowbar保護(hù)是否動(dòng)作）、箱變低壓側(cè)開關(guān)（是否因過流跳閘）；測(cè)試機(jī)組低電壓穿越功能是否正常（模擬電壓跌落試驗(yàn)）。③恢復(fù)并網(wǎng)：修復(fù)海纜故障點(diǎn)（如更換受損段、重新制作接頭），經(jīng)絕緣測(cè)試（直流耐壓≥2.5倍額定電壓）合格后；對(duì)脫網(wǎng)機(jī)組進(jìn)行重啟前檢查（變流器復(fù)位、齒輪箱油位、變槳角度校準(zhǔn)）；按調(diào)度指令逐步并網(wǎng)，監(jiān)測(cè)電網(wǎng)電壓穩(wěn)定性。④原因分析：若為海纜外護(hù)套破損導(dǎo)致單相接地，需追溯施工質(zhì)量（如敷埋深度不足）或外力破壞（如船只錨擊）；若機(jī)組脫網(wǎng)因LVRT功能失效，需檢查變流器控制參數(shù)（如電壓跌落閾值設(shè)置）或硬件故障（如IGBT模塊損壞）；最終形成報(bào)告，提出海纜防護(hù)加強(qiáng)（如增加路由標(biāo)識(shí)）、機(jī)組保護(hù)參數(shù)優(yōu)化等改進(jìn)措施。2.發(fā)電量下降排查方案：①數(shù)據(jù)對(duì)比：提取機(jī)組近3個(gè)月的SCADA數(shù)據(jù)，對(duì)比同期風(fēng)速-功率曲線，分析是否存在功率曲線下移（如相同風(fēng)速下功率降低5%-8%）；統(tǒng)計(jì)限電時(shí)間（如電網(wǎng)調(diào)度限電），排除外部因素；計(jì)算可利用率（可用小時(shí)/總小時(shí)），確認(rèn)是否因故障停機(jī)導(dǎo)致。②設(shè)備檢測(cè)：-氣動(dòng)部分：用無人機(jī)巡檢葉片（重點(diǎn)檢查前緣磨損、涂層脫落、結(jié)冰殘留），測(cè)量葉根螺栓預(yù)緊力（偏差≤5%）；-傳動(dòng)部分：檢測(cè)齒輪箱油液（鐵譜分析磨損顆粒，光譜分析金屬元素含量），振動(dòng)傳感器數(shù)據(jù)（主軸承、高速軸振動(dòng)加速度≤5mm/s2）；-電氣部分：測(cè)試發(fā)電機(jī)繞組絕緣（≥100MΩ），檢查變流器IGBT模塊溫度（≤85℃），箱變低壓側(cè)電纜接頭溫度（≤70℃）；③環(huán)境