風力發(fā)電機偏航系統(tǒng)控制

1、I摘要能源、環(huán)境是當今人類生存和發(fā)展所要解決的緊迫問題。風力發(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，具有較好的經濟效益和社會效益，越來越受到各國的重視。由于風能具有能量密度低、隨機性和不穩(wěn)定性等特點，風力發(fā)電機組是復雜多變量非線性不確定系統(tǒng)，因此，控制技術是機組安全高效運行的關鍵。偏航控制系統(tǒng)成為水平軸風力發(fā)電機組控制系統(tǒng)的重要組成部分。風力發(fā)電機組的偏航控制系統(tǒng)，主要分為兩大類：被動迎風偏航系統(tǒng)和主動迎

2、風系統(tǒng)。前者多用于小型的獨立風力發(fā)電系統(tǒng)，由尾舵控制，風向改變時，被動對風。后者則多用大型并網型風力發(fā)電系統(tǒng)，由位于下風向的風向標發(fā)出的信號進行主動對風控制。本文設計是大型風力發(fā)電機組根據風速儀、風向標等傳感器數據，對風、制動、開閘并確定起動，達到同步轉速一段時間后，進行并網操作，開始發(fā)電。本文介紹了風力機的偏航控制機構、驅動機構的基礎上，采用PLC作為主控單元，設計了風電機組的偏航控制系統(tǒng)。系統(tǒng)根據風向、風速傳感器采集的數據，采取邏輯

3、控制主動對風，實現了對風過程可控。論文給出了基于風向標、風速儀的偏航控制系統(tǒng)的軟硬件設計結果。關鍵詞：關鍵詞：風力發(fā)電機；風向標；偏航控制系統(tǒng)；驅動機構湖南電氣職業(yè)技術學院畢業(yè)設計（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，每一次新型能源的開發(fā)都使人類經濟的發(fā)展產生一次飛躍。在我們進入21世紀的今天，世界能源結構也正在孕育著重大的轉變，即由礦物能源系統(tǒng)向以可再生能源為基礎的可持續(xù)能源系統(tǒng)轉

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、風能、生物質能、地熱能、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、經濟上最適用的，當數風力發(fā)電。風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的主要成因?？諝鈴母邭鈮簠^(qū)向低氣壓區(qū)流動就產生了風。地球自轉、公轉的影響和地形、地貌的差異，加劇了空氣流量和流向的變化，造成風速和風向的變化。地球上大約有2%的太陽能被轉化成風能。風力發(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識。風力發(fā)電的優(yōu)越性可歸納為五點:(1)風力發(fā)電是一種潔凈的自然能源。風能在轉換成電能的過程中，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)風力發(fā)電技術不斷進步，單機容量逐步增大，產品質量得到改善，可用率達到98%以上，是一種安全可靠的能源。(3)由于技術進步和產品批量增加，風力發(fā)電的經