風(fēng)力發(fā)電機(jī)偏航系統(tǒng)控制

1、I摘要能源、環(huán)境是當(dāng)今人類生存和發(fā)展所要解決的緊迫問題。風(fēng)力發(fā)電作為一種可持續(xù)發(fā)展的新能源，不僅可以節(jié)約常規(guī)能源，而且減少環(huán)境污染，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，越來越受到各國的重視。由于風(fēng)能具有能量密度低、隨機(jī)性和不穩(wěn)定性等特點(diǎn)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組是復(fù)雜多變量非線性不確定系統(tǒng)，因此，控制技術(shù)是機(jī)組安全高效運(yùn)行的關(guān)鍵。偏航控制系統(tǒng)成為水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制系統(tǒng)的重要組成部分。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的偏航控制系統(tǒng)，主要分為兩大類：被動迎風(fēng)偏航系統(tǒng)和主動迎

2、風(fēng)系統(tǒng)。前者多用于小型的獨(dú)立風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，由尾舵控制，風(fēng)向改變時，被動對風(fēng)。后者則多用大型并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，由位于下風(fēng)向的風(fēng)向標(biāo)發(fā)出的信號進(jìn)行主動對風(fēng)控制。本文設(shè)計是大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組根據(jù)風(fēng)速儀、風(fēng)向標(biāo)等傳感器數(shù)據(jù)，對風(fēng)、制動、開閘并確定起動，達(dá)到同步轉(zhuǎn)速一段時間后，進(jìn)行并網(wǎng)操作，開始發(fā)電。本文介紹了風(fēng)力機(jī)的偏航控制機(jī)構(gòu)、驅(qū)動機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)上，采用PLC作為主控單元，設(shè)計了風(fēng)電機(jī)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

3、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(biāo)、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：關(guān)鍵詞：風(fēng)力發(fā)電機(jī)；風(fēng)向標(biāo)；偏航控制系統(tǒng)；驅(qū)動機(jī)構(gòu)湖南電氣職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）2第1章緒論1.1課題的背景和意義人類社會發(fā)展的歷史與能源的開發(fā)和利用水平密切相關(guān)，每一次新型能源的開發(fā)都使人類經(jīng)濟(jì)的發(fā)展產(chǎn)生一次飛躍。在我們進(jìn)入21世紀(jì)的今天，世界能源結(jié)構(gòu)也正在孕育著重大的轉(zhuǎn)變，即由礦物能源系統(tǒng)向以可再生能源為基礎(chǔ)的可持續(xù)能源系統(tǒng)轉(zhuǎn)

4、變。所謂可再生能源就是取之不盡、用之不竭、與人類共存的能源。它包括太陽能、風(fēng)能、生物質(zhì)能、地?zé)崮?、海洋能等。在這眾多的可再生能源中，目前發(fā)展最快、商業(yè)化最廣泛、經(jīng)濟(jì)上最適用的，當(dāng)數(shù)風(fēng)力發(fā)電。風(fēng)能是一種干凈的可再生能源。太陽輻射對地球表面的不均勻性加熱是風(fēng)的主要成因?？諝鈴母邭鈮簠^(qū)向低氣壓區(qū)流動就產(chǎn)生了風(fēng)。地球自轉(zhuǎn)、公轉(zhuǎn)的影響和地形、地貌的差異，加劇了空氣流量和流向的變化，造成風(fēng)速和風(fēng)向的變化。地球上大約有2%的太陽能被轉(zhuǎn)化成風(fēng)能。風(fēng)力發(fā)

5、電作為一種新的、安全可靠的潔凈能源，其優(yōu)越性為越來越多的人所認(rèn)識。風(fēng)力發(fā)電的優(yōu)越性可歸納為五點(diǎn):(1)風(fēng)力發(fā)電是一種潔凈的自然能源。風(fēng)能在轉(zhuǎn)換成電能的過程中，只降低了氣流的速度，沒有給大氣造成任何污染。風(fēng)電沒有常規(guī)能源及核電對環(huán)境造成的污染問題。核電的放射性廢料仍是一個較難解決的問題。(2)風(fēng)力發(fā)電技術(shù)不斷進(jìn)步，單機(jī)容量逐步增大，產(chǎn)品質(zhì)量得到改善，可用率達(dá)到98%以上，是一種安全可靠的能源。(3)由于技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)品批量增加，風(fēng)力發(fā)電的經(jīng)