2025年大學（新能源科學與工程）風能利用技術(shù)專項測試卷及答案

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（選擇題共40分）答題要求：本卷共20小題，每小題2分，共40分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1.風能利用技術(shù)中，風力發(fā)電機組的核心部件是（）A.葉片B.齒輪箱C.發(fā)電機D.控制器2.以下哪種風況條件對風能利用最為有利（）A.穩(wěn)定均勻風B.陣風C.紊流風D.切變風3.風力發(fā)電機組的功率調(diào)節(jié)方式中，定槳距失速調(diào)節(jié)的原理是（）A.通過改變?nèi)~片槳距角來調(diào)節(jié)功率B.利用葉片失速特性來限制功率C.調(diào)節(jié)發(fā)電機的勵磁電流來控制功率D.改變齒輪箱的傳動比來調(diào)節(jié)功率4.風電場選址時，不需要考慮的因素是（）A.風速B.風向C.地形地貌D.人口密度5.風力發(fā)電機組的偏航系統(tǒng)主要作用是（）A.調(diào)整葉片角度B.使機組對準風向C.控制發(fā)電機轉(zhuǎn)速D.調(diào)節(jié)功率6.以下關(guān)于風能特點的描述，錯誤的是（）A.可再生B.無污染C.能量密度高D.分布廣泛7.風力發(fā)電機組的發(fā)電機通常采用（）A.直流發(fā)電機B.同步發(fā)電機C.異步發(fā)電機D.磁阻發(fā)電機8.風電場的輸出功率具有（）A.穩(wěn)定性B.間歇性C.規(guī)律性D.恒定性9.葉片的翼型設(shè)計主要影響風力發(fā)電機組的（）A.外觀B.重量C.效率D.強度10.風力發(fā)電機組的制動系統(tǒng)不包括以下哪種（）A.機械制動B.電氣制動C.氣動制動D.液壓制動11.風電場與電力系統(tǒng)連接時，需要考慮的關(guān)鍵因素是（）A.電壓等級B.頻率C.功率因數(shù)D.以上都是12.風能利用技術(shù)的發(fā)展趨勢不包括（）A.大型化B.智能化C.分散化D.高效化13.風力發(fā)電機組的機艙主要作用是（）A.支撐葉片B.安裝發(fā)電設(shè)備C.控制偏航D.存儲能量14.以下哪種氣象要素對風能評估最為重要（）A.溫度B.濕度C.氣壓D.風速15.風電場的微觀選址主要考慮（）A.地形地貌B.風速風向分布C.障礙物D.以上都是16.風力發(fā)電機組的變槳距調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，控制槳距角的傳感器通常是（）A.風速儀B.風向標C.角度傳感器D.功率傳感器17.風電場對周邊環(huán)境的影響主要體現(xiàn)在（）A.噪聲B.視覺污染C.對鳥類的影響D.以上都是18.以下關(guān)于風力發(fā)電機組防雷措施的說法，正確的是（）A.安裝避雷針B.采用接地系統(tǒng)C.對電氣設(shè)備進行絕緣防護D.以上都是19.風力發(fā)電機組的齒輪箱主要功能是（）A.增速B.減速C.改變傳動方向D.以上都是20.風電場的經(jīng)濟效益主要取決于（）A.風速大小B.機組效率C.上網(wǎng)電價D.以上都是第II卷（非選擇題共60分）（一）填空題（共10分）答題要求：本大題共5小題，每小題2分，共10分。請將答案填寫在題中的橫線上。1.風力發(fā)電機組的風能轉(zhuǎn)換效率主要取決于______、______和______。2.風電場的功率預測方法主要有______、______和______。3.風力發(fā)電機組的葉片材料通常選用______或______。4.風電場的無功補償裝置主要有______、______和______。5.風能利用技術(shù)的主要研究內(nèi)容包括______、______、______和______。（二）簡答題（共20分）答題要求：本大題共4小題，每小題5分，共20分。請簡要回答問題。1.簡述風力發(fā)電機組的工作原理。2.風電場選址應考慮哪些因素？3.說明風力發(fā)電機組功率調(diào)節(jié)的幾種方式及其特點。4.分析風電場對電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響。（三）材料分析題（共15分）答題要求：閱讀以下材料，回答問題。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低于設(shè)計值。經(jīng)過檢查，發(fā)現(xiàn)葉片表面有較多灰塵和污垢，同時部分齒輪箱的油溫偏高。問題：1.葉片表面灰塵和污垢對風力發(fā)電機組功率輸出有何影響？（5分）2.齒輪箱油溫偏高可能的原因有哪些？（5分）3.針對上述問題，應采取哪些措施來提高機組的運行效率？（5分）（四）論述題（共10分）答題要求：本大題共1小題，共10分。請結(jié)合所學知識，論述風能利用技術(shù)在未來能源發(fā)展中的地位和作用。（五）設(shè)計題（共5分）答題要求：設(shè)計一個簡單的小型風力發(fā)電系統(tǒng)，說明其主要組成部分和工作原理。答案：第I卷：1.A2.A3.B4.D5.B6.C7.C8.B9.C10.D11.D12.C13.B14.D15.D16.C17.D18.D19.D20.D第II卷：（一）1.葉片設(shè)計、發(fā)電機效率、傳動系統(tǒng)效率2.數(shù)值天氣預報法、統(tǒng)計預測法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法3.玻璃鋼、碳纖維4.電容器、電抗器、靜止無功補償器5.風力機設(shè)計、風力發(fā)電系統(tǒng)建模與仿真、風電場規(guī)劃與優(yōu)化、風能利用技術(shù)與其他能源技術(shù)的融合（二）1.風力發(fā)電機組工作原理：風吹動葉片旋轉(zhuǎn)，葉片帶動主軸轉(zhuǎn)動，主軸通過齒輪箱增速后帶動發(fā)電機發(fā)電，將風能轉(zhuǎn)換為電能。2.選址因素：風速風向、地形地貌、氣象條件、交通運輸、電網(wǎng)接入條件、環(huán)境影響等。3.定槳距失速調(diào)節(jié)：利用葉片失速限制功率，結(jié)構(gòu)簡單但效率低；變槳距調(diào)節(jié)：通過改變?nèi)~片槳距角調(diào)節(jié)功率，效率高但控制復雜；主動失速調(diào)節(jié)：結(jié)合兩者優(yōu)點。4.影響：增加系統(tǒng)備用容量需求；影響系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性；可能導致系統(tǒng)頻率波動。（三）1.葉片表面灰塵和污垢會增加空氣阻力，降低風能轉(zhuǎn)換效率，從而使功率輸出降低。2.原因可能有：潤滑油不足、冷卻系統(tǒng)故障、齒輪磨損等。3.措施：定期清潔葉片；檢查齒輪箱潤滑油，修復冷卻系統(tǒng)，更換磨損部件。（四）風能利用技術(shù)在未來能源發(fā)展中具有重要地位和作用。隨著全球?qū)η鍧嵞茉葱枨蟮脑黾?，風能作為可再生能源，可有效減少對傳統(tǒng)化石能源的依賴。其分布廣泛，可大規(guī)模開發(fā)利用，為能源供應提供多元化選擇。同時，風能利用技術(shù)的發(fā)展有助于推動能源結(jié)構(gòu)調(diào)整，降低碳排放，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標，在未來能源體系中發(fā)揮關(guān)鍵作用。（五）小型風力發(fā)電系統(tǒng)主要由風力機