風(fēng)力發(fā)電控制裝置設(shè)計

　　　【摘  要】近年來隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展和人們生活水平的不斷改善，在世界范圍內(nèi)石油、煤炭這些不可再生資源的使用量已經(jīng)大大超過環(huán)境所能承受的范圍，燃燒發(fā)電廠產(chǎn)生的污染物也對地球環(huán)境產(chǎn)生了負影響。然而風(fēng)能是一種清潔、可再生的能源，在發(fā)電這一領(lǐng)域具有巨大的開發(fā)潛力和商業(yè)活力。隨著科技的不斷進步，計算機和可編程控制的科研水平在提升，這對于風(fēng)電控制的研究又提供了新的途徑。針對風(fēng)能具有隨機性、不確定性的特點，本文用西門子可編程控制器S7-200來對風(fēng)力發(fā)電進行控制。

　　　本文介紹了風(fēng)力機的偏航控制機構(gòu)、驅(qū)動機構(gòu)的基礎(chǔ)上，采用PLC作為主控單元，設(shè)計了風(fēng)電機組的偏航控制系統(tǒng)。系統(tǒng)根據(jù)風(fēng)向、風(fēng)速傳感器采集的數(shù)據(jù)，采取邏輯控制主動對風(fēng)，實現(xiàn)了對風(fēng)過程可控。論文給出了基于風(fēng)向標、風(fēng)速儀的偏航控制系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計結(jié)果。

    

【關(guān)鍵詞】　風(fēng)力發(fā)電  可編程控制器  偏航；

【Abstract】：In recent years, with the continuous development of the economy and people’s living standards continue to improve, in the scope of world petroleum, oil and coal these non-renewable resource consumption was significantly more than the environment can stand. Combustion power generation of pollutants generated also produced negative effect to the environment of the earth. However, the wind energy is a clean, renewable energy power generation, it has tremendous development potential and business activity in this area. With the progress of science and technology, computer and programmable control of the level of scientific research in ascension, for wind power control research provides a new way. In this paper, aiming at these characteristics of uncertainty and randomness wind energy, we can use Siemens programmable controller S7-200 to wind power control. 

　　　In this paper, the wind turbine yaw control mechanism, drive mechanism, based on the use of single-chip PLC as the main control unit, designed for wind turbine yaw control system. Systems based on wind direction, wind speed data collected by sensors, logic control to take the initiative on the wind, to achieve controllability of the wind process. Papers are given based on the wind direction, wind speed sensor yaw control system hardware and software design.

【Keywords】wind  power;Programmable Logic Controller  yaw temperature control

目錄

摘要…… I

Abstract II

第1章 緒論 2

1.1 課題背景 2

1.1.1 世界風(fēng)力發(fā)電發(fā)展現(xiàn)狀 3

1.1.2 我國風(fēng)力資源 4

1.1.3 我國風(fēng)力發(fā)電發(fā)展現(xiàn)狀 4

1.2 論文研究內(nèi)容 5

1.3 本章小結(jié) 5

第2章 風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的構(gòu)成 6

2.1 風(fēng)力發(fā)電機 6

2.1.1 風(fēng)力發(fā)電機的特點 6

2.2 風(fēng)力發(fā)電機的結(jié)構(gòu)與組成 7

2.2.1 風(fēng)力發(fā)電機的分類 7

2.2.2 水平軸風(fēng)力發(fā)電機的結(jié)構(gòu) 7

2.3 本章小結(jié) 10

第3章 偏航控制系統(tǒng)功能和原理 11

3.1偏航控制系統(tǒng)的功能 11

3.2偏航控制原理 11

3.3風(fēng)速的測量 12

3.4偏航系統(tǒng)的組成 15

3.5偏航控制機構(gòu) 15

3.5.1風(fēng)向傳感器 16

3.5.2偏航控制器 17

3.5.3解纜傳感器 17

3.5.4偏航驅(qū)動機構(gòu) 18

3.5.5偏航軸承 18

3.5.6偏航驅(qū)動裝置 20

3.5.7偏航制動器 21

3.6 本章小結(jié) 22

第4章 偏航控制系統(tǒng)設(shè)計及結(jié)果分析 23

4.1偏航系統(tǒng)控制過程分析 23

4.1.1自動偏航 23

4.1.2  90度側(cè)風(fēng)控制 24

4.1.3人工偏航控制 25

4.1.4自動解纜 25

4.1.5阻尼剎車 25

4.2偏航控制系統(tǒng)硬件設(shè)計 26

4.2.1偏航控制系統(tǒng)總體設(shè)計結(jié)構(gòu)與思想 26

4.2.2偏航控制系統(tǒng)硬件電路圖 27

4.2.3偏航控制系統(tǒng)設(shè)計各組成器件簡介 28

4.3偏航控制系統(tǒng)軟件設(shè) 29

4.3.1偏航控制系統(tǒng)設(shè)計流程圖 29

4.4系統(tǒng)調(diào)試與仿真 30

4.5本章小結(jié) 31

結(jié) 論 32

參考文獻 33

致 謝 35

附錄一  程序 36