風力發(fā)電技術(shù)基礎(chǔ)考核試卷考試時長：120分鐘滿分：100分試卷名稱：風力發(fā)電技術(shù)基礎(chǔ)考核試卷考核對象：風力發(fā)電技術(shù)專業(yè)學生、行業(yè)初學者題型分值分布：-判斷題（總共10題，每題2分）總分20分-單選題（總共10題，每題2分）總分20分-多選題（總共10題，每題2分）總分20分-簡答題（總共3題，每題4分）總分12分-應(yīng)用題（總共2題，每題9分）總分18分總分：100分一、判斷題（每題2分，共20分）1.風力發(fā)電機組的主要組成部分包括葉片、齒輪箱、發(fā)電機和塔筒。2.風能密度是指單位面積上接收到的風能功率，其計算公式為ρ=1/2ρv3，其中ρ為空氣密度，v為風速。3.風力發(fā)電機組的額定功率是指其在額定風速下能夠持續(xù)輸出的功率。4.變頻器在風力發(fā)電系統(tǒng)中主要用于調(diào)節(jié)發(fā)電機的轉(zhuǎn)速，以適應(yīng)風速的變化。5.風力發(fā)電機組的葉尖速比（TSR）是指葉片尖端的線速度與風速的比值。6.風力發(fā)電機組的變槳系統(tǒng)主要用于調(diào)節(jié)葉片的角度，以優(yōu)化發(fā)電效率。7.風力發(fā)電機組的偏航系統(tǒng)主要用于調(diào)整機組的朝向，以始終對準來風方向。8.風力發(fā)電機組的安全保護系統(tǒng)主要包括過速保護、低電壓保護和短路保護。9.風力發(fā)電的并網(wǎng)方式主要有直接并網(wǎng)和獨立并網(wǎng)兩種。10.風力發(fā)電的生態(tài)影響主要包括噪音污染和鳥類碰撞。二、單選題（每題2分，共20分）1.以下哪種風力發(fā)電機組類型屬于水平軸風力發(fā)電機（HAWT）？（）A.垂直軸風力發(fā)電機B.Darrieus風力發(fā)電機C.Savonius風力發(fā)電機D.以上都不是2.風力發(fā)電機組的額定風速通常是指（）？A.平均風速B.切入風速C.額定風速D.切出風速3.風力發(fā)電機組的葉尖速比（TSR）通常在哪個范圍內(nèi)？（）A.1-2B.2-4C.4-8D.8-124.風力發(fā)電機組的變槳系統(tǒng)的主要作用是（）？A.調(diào)節(jié)發(fā)電機轉(zhuǎn)速B.調(diào)節(jié)葉片角度C.調(diào)節(jié)機組朝向D.調(diào)節(jié)電網(wǎng)頻率5.風力發(fā)電機組的偏航系統(tǒng)的主要作用是（）？A.調(diào)節(jié)發(fā)電機轉(zhuǎn)速B.調(diào)節(jié)葉片角度C.調(diào)節(jié)機組朝向D.調(diào)節(jié)電網(wǎng)頻率6.風力發(fā)電機組的齒輪箱通常采用哪種類型？（）A.直接驅(qū)動B.齒輪箱傳動C.變頻器傳動D.以上都不是7.風力發(fā)電機組的塔筒通常采用哪種材料？（）A.鋼筋混凝土B.鋼結(jié)構(gòu)C.玻璃纖維D.鋁合金8.風力發(fā)電機組的并網(wǎng)方式主要有（）？A.直接并網(wǎng)和獨立并網(wǎng)B.間接并網(wǎng)和獨立并網(wǎng)C.直接并網(wǎng)和間接并網(wǎng)D.以上都不是9.風力發(fā)電的生態(tài)影響主要包括（）？A.噪音污染和鳥類碰撞B.土地占用和水資源消耗C.空氣污染和溫室氣體排放D.以上都是10.風力發(fā)電的并網(wǎng)技術(shù)主要包括（）？A.逆變器技術(shù)B.變頻器技術(shù)C.靜態(tài)無功補償技術(shù)D.以上都是三、多選題（每題2分，共20分）1.風力發(fā)電機組的組成部分包括（）？A.葉片B.齒輪箱C.發(fā)電機D.塔筒E.變頻器2.風力發(fā)電機組的控制方式包括（）？A.變槳控制B.偏航控制C.變頻控制D.并網(wǎng)控制E.安全保護控制3.風力發(fā)電機組的性能參數(shù)包括（）？A.額定功率B.額定風速C.切入風速D.切出風速E.葉尖速比4.風力發(fā)電機組的并網(wǎng)方式包括（）？A.直接并網(wǎng)B.獨立并網(wǎng)C.間接并網(wǎng)D.混合并網(wǎng)E.以上都不是5.風力發(fā)電機組的生態(tài)影響包括（）？A.噪音污染B.鳥類碰撞C.土地占用D.水資源消耗E.空氣污染6.風力發(fā)電的并網(wǎng)技術(shù)包括（）？A.逆變器技術(shù)B.變頻器技術(shù)C.靜態(tài)無功補償技術(shù)D.動態(tài)無功補償技術(shù)E.并網(wǎng)保護技術(shù)7.風力發(fā)電機組的組成部分包括（）？A.葉片B.齒輪箱C.發(fā)電機D.塔筒E.變頻器8.風力發(fā)電機組的控制方式包括（）？A.變槳控制B.偏航控制C.變頻控制D.并網(wǎng)控制E.安全保護控制9.風力發(fā)電機組的性能參數(shù)包括（）？A.額定功率B.額定風速C.切入風速D.切出風速E.葉尖速比10.風力發(fā)電機組的并網(wǎng)方式包括（）？A.直接并網(wǎng)B.獨立并網(wǎng)C.間接并網(wǎng)D.混合并網(wǎng)E.以上都不是四、簡答題（每題4分，共12分）1.簡述風力發(fā)電機組的組成部分及其功能。2.簡述風力發(fā)電機組的控制方式及其作用。3.簡述風力發(fā)電的生態(tài)影響及其應(yīng)對措施。五、應(yīng)用題（每題9分，共18分）1.某風力發(fā)電機組的額定功率為2MW，額定風速為12m/s，切入風速為3m/s，切出風速為25m/s，葉尖速比為7。請計算該風力發(fā)電機組的額定功率系數(shù)和風能利用效率。2.某風力發(fā)電場由50臺額定功率為2MW的風力發(fā)電機組組成，每臺機組的年發(fā)電量為3000MWh。請計算該風力發(fā)電場的年總發(fā)電量，并分析其經(jīng)濟效益。---標準答案及解析一、判斷題1.√2.√3.√4.√5.√6.√7.√8.√9.√10.√二、單選題1.B2.C3.C4.B5.C6.B7.B8.A9.D10.D三、多選題1.A,B,C,D,E2.A,B,C,D,E3.A,B,C,D,E4.A,B,C,D5.A,B,C,D,E6.A,B,C,D,E7.A,B,C,D,E8.A,B,C,D,E9.A,B,C,D,E10.A,B,C,D四、簡答題1.風力發(fā)電機組的組成部分及其功能：-葉片：將風能轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)機械能。-齒輪箱：將葉片的旋轉(zhuǎn)速度提升至發(fā)電機所需的轉(zhuǎn)速。-發(fā)電機：將機械能轉(zhuǎn)化為電能。-塔筒：支撐葉片和發(fā)電機，確保機組對準來風方向。-變頻器：調(diào)節(jié)發(fā)電機的轉(zhuǎn)速，以適應(yīng)風速的變化。-變槳系統(tǒng)：調(diào)節(jié)葉片的角度，以優(yōu)化發(fā)電效率。-偏航系統(tǒng)：調(diào)整機組的朝向，以始終對準來風方向。-安全保護系統(tǒng)：保護機組免受過速、低電壓和短路等故障的影響。2.風力發(fā)電機組的控制方式及其作用：-變槳控制：調(diào)節(jié)葉片的角度，以優(yōu)化發(fā)電效率。-偏航控制：調(diào)整機組的朝向，以始終對準來風方向。-變頻控制：調(diào)節(jié)發(fā)電機的轉(zhuǎn)速，以適應(yīng)風速的變化。-并網(wǎng)控制：確保風力發(fā)電機組能夠穩(wěn)定地并入電網(wǎng)。-安全保護控制：保護機組免受過速、低電壓和短路等故障的影響。3.風力發(fā)電的生態(tài)影響及其應(yīng)對措施：-噪音污染：風力發(fā)電機組的運行會產(chǎn)生噪音，影響周邊居民的生活。應(yīng)對措施包括采用低噪音設(shè)計、增加機組間距等。-鳥類碰撞：風力發(fā)電機組的葉片可能會對鳥類造成傷害。應(yīng)對措施包括采用鳥類避讓系統(tǒng)、選擇合適的安裝地點等。-土地占用：風力發(fā)電場需要占用大量的土地。應(yīng)對措施包括采用海上風電、提高土地利用效率等。-水資源消耗：風力發(fā)電不需要消耗水資源。-空氣污染：風力發(fā)電不會產(chǎn)生空氣污染。五、應(yīng)用題1.額定功率系數(shù)和風能利用效率的計算：-額定功率系數(shù)（Cp）是指風力發(fā)電機組的實際輸出功率與理論最大輸出功率的比值。其計算公式為：Cp=P/(0.5ρAω3)其中，P為實際輸出功率，ρ為空氣密度，A為掃掠面積，ω為葉片旋轉(zhuǎn)角速度。由于題目未提供掃掠面積和葉片旋轉(zhuǎn)角速度，無法直接計算Cp。但可以假設(shè)掃掠面積為S，葉片旋轉(zhuǎn)角速度為ω，則：Cp=2MW/(0.5ρSω3)-風能利用效率（η）是指風力發(fā)電機組的實際輸出功率與輸入風能的比值。其計算公式為：η=P/(0.5ρAω3)由于題目未提供掃掠面積和葉片旋轉(zhuǎn)角速度，無法直接計算η。但可以假設(shè)掃掠面積為S，葉片旋轉(zhuǎn)角速度為ω，則：η=2MW/(0.5ρSω3)2.年總發(fā)電量和經(jīng)濟效益的分析：-年總發(fā)電量（E）的計算公式為：E=N×P_year其中，N為風力發(fā)電機組的數(shù)量，P_year為每臺機組的年發(fā)電量。E=50×3000MWh=150000MWh-經(jīng)濟效益的分析：-年總發(fā)電量為150000MWh，假設(shè)每度電的價格為0.5元，則年總收入為：150000MWh×0.5元/MWh=75000元-風力發(fā)電的成本主要包括初始投資、運維成本等。假設(shè)初始投資為1000元/kW，運維成本為50元/kW/年，則：初始投資=2MW×1000元/kW