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風電機偏航系統(tǒng)設(shè)計畢業(yè)論文.doc

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風電機偏航系統(tǒng)設(shè)計畢業(yè)論文,摘 要風能是綠色能源。風力發(fā)電在解決能源和環(huán)境問題上的積極意義,正在世界范圍內(nèi)得到快速發(fā)展,成為當今世界增長速度最快的能源,我國在風力發(fā)電上的投入和研究也正進入一個快速發(fā)展的時期。為提高風能的利用效率和機械壽命,風力發(fā)電機組的研究工作在世界各地廣泛的開展,各種有效的風力發(fā)電機組控制策略、算法被...
編號:30-202881大小:4.01M
分類: 論文>電氣自動化/電力論文

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風電機偏航系統(tǒng)設(shè)計畢業(yè)論文

摘  要
風能是綠色能源。風力發(fā)電在解決能源和環(huán)境問題上的積極意義,正在世界范圍內(nèi)得到快速發(fā)展,成為當今世界增長速度最快的能源,我國在風力發(fā)電上的投入和研究也正進入一個快速發(fā)展的時期。為提高風能的利用效率和機械壽命,風力發(fā)電機組的研究工作在世界各地廣泛的開展,各種有效的風力發(fā)電機組控制策略、算法被提出,但多集中于槳葉控制、發(fā)電機控制與并網(wǎng)控制,偏航控制未能取得有效的發(fā)展。針對這方面的問題,本論文展開了相應的設(shè)計。
在設(shè)計過程主控制器選用了德國beckhoff的軟PLC,文中對其硬件模塊的組態(tài)和編程環(huán)境TwinCAT以及現(xiàn)場通訊協(xié)議Profibus-DP做了詳細介紹和設(shè)計說明。偏航電機的控制選用了西門子G120變頻器實現(xiàn)了變頻調(diào)速,在惡劣環(huán)境下減小了偏航系統(tǒng)的振動。運用TwinCAT編程軟件對偏航系統(tǒng)的四個部分:自動偏航、自動解纜、自動潤滑、人工偏航的程序進行了編寫。最后,在個人計算機進行了編譯、下載和運行,在聯(lián)機模式下,通過TwinCAT實時可視化的畫面對各種狀態(tài)進行了模擬運行,該偏航系統(tǒng)在各種狀態(tài)下呈現(xiàn)出很好的控制效果。


關(guān)鍵詞:風力發(fā)電;偏航控制系統(tǒng);軟PLC
 
THE DESIGN OF THE YAW
CONTROL SYSTEM FOR WIND TURBINE
Abstract
Wind energy is a green energy.Wind power generation rapidly develop all over the world because it is beneficial to energy developing and environment improving.Wind power will fleetly develop in China,too.For the sake of improving the efficiency of wind energy and increasing the life of the mechanical part,all kinds of research for Wind Turbine Generator System will widely develop in many countries,many kinds of control arithmetic and strategy for Wind Turbine Generator System have been advanced.But mass of them focused on blades control,power generation control and merging control,the technology for yaw system wasn’t still developed for a long time.Therefore,aim at this subject,related research and design will be reported in this thesis.
Master controller used the German beckhoff soft PLC in the design process, Paper, the hardware modules to their configuration and programming environment TwinCAT and PROFIBUS-DP communication protocol site a detailed description and design specification. Electric motor control yaw selected Siemens G120 frequency converter frequency control in harsh environments reduces the yaw system vibration. TwinCAT programming software using the four parts of the yaw system: automatic yaw, automatic Cable release automatic lubrication, artificial yaw program was written. Finally, in the personal computer to compile, download and run, in online mode, real-time visualization by TwinCAT picture of the various state simulation run, the yaw system in various states shows good control effect.

Key words: Wind Power Generation; Yaw Control System; soft PLC
目  錄
摘  要 I
Abstract II
第一章 緒論 1
1.1 選題的背景與意義 1
1.2 國內(nèi)外風電發(fā)展的概況 1
1.2.1 世界風電的發(fā)展 2
1.2.2 中國風電的發(fā)展 3
1.3 風力發(fā)電機組控制技術(shù)的發(fā)展概況 4
1.4小結(jié) 5
第二章 風力發(fā)電系統(tǒng)基本組成及功能簡介 6
2.1 風力機的工作原理 6
2.1.1 風力機的分類 6
2.1.2 風力機的氣動基礎(chǔ) 7
2.2風力發(fā)電機組系統(tǒng)基本組成 7
2.3.1風力機槳葉系統(tǒng) 7
2.3.2 風力機發(fā)電機系統(tǒng) 8
2.3.3控制系統(tǒng) 8
2.3.4制動系統(tǒng) 9
2.2小結(jié) 9
第三章 偏航系統(tǒng)功能及技術(shù)要求 10
3.1偏航控制系統(tǒng)的功能 10
3.1.1自動偏航 10
3.1.2 自動解纜 10
3.1.3 自動潤滑 11
3.1.4人工偏航 11
3.2 偏航系統(tǒng)的技術(shù)要求 11
3.2.1 環(huán)境條件 11
3.2.2 阻尼 11
3.2.3 解纜、扭纜保護 11
3.2.5 偏航轉(zhuǎn)速 12
3.2.6潤滑 12
3.4小結(jié) 12
第四章 偏航控制系統(tǒng)硬件設(shè)計及選型 13
4.1偏航檢測機構(gòu) 13
4.1.1風向傳感器 13
4.1.2機艙位置傳感器 16
4.2 偏航控機構(gòu) 18
4.2.1 偏航控制器 18
4.2.2 變頻器 22
4.3 偏航驅(qū)動機構(gòu) 25
4.2.1偏航軸承及潤滑機構(gòu) 25
4.2.2偏航驅(qū)動裝置 25
4.2.3偏航制動器 27
4.3 PROFIBUS-DP系統(tǒng)通信 28
4.3.1 PROFIBUS-DP系統(tǒng)概述 28
4.3.2 PROFIBUS-DP系統(tǒng)工作過程 29
4.4小結(jié) 32
第五章 風力機偏航軟件設(shè)計 33
5.1 TwinCAT工控軟件介紹 33
5.1.1 TwinCAT系統(tǒng)的基本配置要求 33
5.1.2 TwinCAT軟件系統(tǒng)的構(gòu)成 34
5.2 風力機偏航系統(tǒng)的程序設(shè)計 35
5.2.1測量值濾波 35
5.2.2主程序 38
5.2.2自動潤滑 39
5.2.3自動偏航 40
5.2.4自動解纜 42
5.2.5 人工偏航 43
5.3編譯、調(diào)試、仿真 43
5.3.1 編譯 43
5.3.2 調(diào)試 44
5.3.3 仿真 44
5.4本章小結(jié) 45
第六章 總結(jié)與展望 46
6.1全文總結(jié) 46
6.2展望 46
參考文獻 47
附錄A 偏航系統(tǒng)程序 48
附錄B 變頻器參數(shù)表 57
附錄C 變頻器參數(shù)設(shè)置 61
附錄D 偏航電機參數(shù)表 66
附錄E 硬件選型 67
附錄F beckhoff模塊介紹 68
附錄G 實時可視化畫面 76
致謝 77