2025年大学《气象技术与工程》专业题库—— 气象因素对风力发电效率的影响.docxVIP

2025年大学《气象技术与工程》专业题库——气象因素对风力发电效率的影响

考试时间：______分钟总分：______分姓名：______

一、选择题（每题2分，共20分）

1.在其他条件不变的情况下，空气密度增大，风轮实际接收到的风能将会（）。

A.增大

B.减小

C.不变

D.无法确定

2.风力发电机组的功率曲线表明，当风速低于切入风速时，发电功率为（）。

A.零

B.额定功率

C.变化不定

D.最大值

3.风力发电机组的功率系数（Cp）最高时，通常对应的风速是（）。

A.切入风速

B.额定风速

C.切出风速

D.任意风速

4.对于风力发电场而言，主导风向的频率越高，其年发电量通常（）。

A.越低

B.越高

C.无关

D.可能更高也可能更低，取决于风速

5.下列哪种气象条件最容易导致风力发电机叶片结冰？（）

A.晴朗高温

B.晴朗低温

C.阴天有雾

D.持续降雨

6.在风电场规划选址中，评估长期风资源时，最常用的气象指标是（）。

A.瞬时风速

B.风向频率

C.风功率密度

D.湍流强度

7.风速和风向都发生变化时，对风能密度的影响是（）。

A.只受风速影响

B.只受风向影响

C.受风速和风向共同影响

D.无影响

8.雷电活动对风力发电机组的主要威胁是（）。

A.降低发电效率

B.烧毁风力机叶片

C.导致电网电压波动

D.使空气密度急剧变化

9.数值天气预报（NWP）数据在风电场运行管理中的主要应用是（）。

A.长期风资源评估

B.短期发电量预测

C.大气环流研究

D.地形风效应模拟

10.湍流强度过大对风力发电机组的主要影响是（）。

A.提高发电功率

B.加速机组磨损

C.降低空气密度

D.增加叶片载荷

二、填空题（每空1分，共15分）

1.风能密度是同时考虑________和________的综合性指标。

2.风力发电机组的运行通常分为启动、________、________和停机四个区间。

3.气温升高，空气密度________，进而可能导致风轮实际接收到的风能________（填“增加”、“减少”或“不变”）。

4.风向玫瑰图主要反映风电场________的分布特征。

5.风电场气象观测中，测风塔的高度通常要求高于周围障碍物________米以上。

6.极端天气事件如台风、寒潮等对风力发电场的________和________均构成严重威胁。

7.评估风电场开发价值时，除了风资源条件，还需考虑地形、________、________等因素。

三、判断题（每题1分，共10分）

1.风速越高，风力发电机组产生的功率就一定越大。（）

2.相比于海上风电场，陆上风电场通常面临更小的沙尘影响。（）

3.湍流会使风轮受到随机变化的载荷，对机组结构寿命不利。（）

4.空气湿度对风力发电机组发电效率没有直接影响。（）

5.主导风向的风能密度总是高于其他风向。（）

6.数值天气预报可以提供比地面气象站更精细尺度的风场信息。（）

7.风电场功率曲线上的“切出风速”点意味着风力机完全停止发电。（）

8.温度升高总是有利于提高风能密度。（）

9.风能资源的评估仅需要考虑年平均风速一个指标。（）

10.风力发电机组的偏航系统主要用于调整迎风方向，以减小侧风影响。（）

四、简答题（每题5分，共20分）

1.简述温度和湿度是如何影响风能密度的。

2.阐述风速和风向这两个气象因素是如何分别影响风力发电机组功率输出的。

3.分析湿度对风力发电机叶片可能造成的危害。

4.简述在风电场设计中，如何利用气象数据来评估其长期发电潜力。

五、计算题（每题7分，共14分）

1.某地气象站观测到平均风速为8m/s，空气密度为1.225kg/m3。请计算该地点的风能密度（单位：W/m2）。已知风能密度计算公式为：ρ=0.5*ρa*v3，其中ρ为风能密度，ρa为空气密度，v为风速。

2.假设某风力发电机组的功率曲线如下：当风速低于3m/s时，不发电；当风速在3m/s至12m/s之间时，功率随风速的三次方成正比增加，