3MW风力发电机组偏航、变桨、温度控制系统设计
发布时间：2021-08-03 13:40
风能作为可再生能源的一种,其商业价值高、发展潜力大,并且清洁环保。考虑风的时变性,若采用常规的PID控制不仅需要建立精准的控制模型,而且无法改善系统运行的稳定性。故而引入F-PID控制来实现机组的最大运行效率。本文以3MW风力发电机组的控制系统作为主要研究对象,设计出F-PID控制器,以德国Beckhoff公司生产的CX1020嵌入式PC控制器为核心,组成了机组的PAC控制系统,完成整体设计需求。（1）首先介绍了风力发电机组的相关知识及应用,包括了偏航控制原理、变桨控制功率调节及温度控制系统等基础知识。（2）依据智能模糊控制原理,完成对偏航系统和变桨系统的模糊控制参数自整定的设计,并在MATLAB/simulink仿真中分别建立F-PID和常规控制PID模型,查验F-PID是否能改善机组性能,再把所设计好的程序送到PLC中调用,论证实验的可行性。（3）文章的最后一部分阐述了温度对风机控制系统造成的影响,并设计出变流系统、变桨系统的温度检测回路及控制回路,既能够保证控制系统运行在合理的温度环境下,又能为温控装置的检查与维护提供技术支撑。将F-PID仿真结果同常规PID控制仿真结果做对比得...
【文章来源】：沈阳理工大学辽宁省
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
预计全球新增装机趋势图
第1章绪论-3-电竞争[6]。图1.2为装机容量位列全球前十的国家；风电成本对比如图1.3所示。图1.22012-2017年全球风机新增装机容量排名前十的国家Fig.1.2Top10countrieswithnewinstalledcapacityofwindturbinesin2012-2017图1.3电度成本对比图Fig.1.3Electricitycostcomparisonchart1.2.2国内的发展最近几年中国的风电产业以较高的速度发展，装机容量稳中有增，如图1.4所示。逐渐形成了具有一定规模和有效的技术体系，如今的控制系统结合当下互联网技术变得更加的智能化，并且采用最新的电力电子技术、前沿的发电机及叶片技术。保证其即便在环境恶劣的情况下风机也能安全、可靠的运行。
第1章绪论-3-电竞争[6]。图1.2为装机容量位列全球前十的国家；风电成本对比如图1.3所示。图1.22012-2017年全球风机新增装机容量排名前十的国家Fig.1.2Top10countrieswithnewinstalledcapacityofwindturbinesin2012-2017图1.3电度成本对比图Fig.1.3Electricitycostcomparisonchart1.2.2国内的发展最近几年中国的风电产业以较高的速度发展，装机容量稳中有增，如图1.4所示。逐渐形成了具有一定规模和有效的技术体系，如今的控制系统结合当下互联网技术变得更加的智能化，并且采用最新的电力电子技术、前沿的发电机及叶片技术。保证其即便在环境恶劣的情况下风机也能安全、可靠的运行。
【参考文献】：
期刊论文
[1]PLC在风力发电机变桨上的应用[J]. 李乃川,马安生,赵田,王书瑞. 黑龙江科学. 2018(01)
[2]基于模糊控制的PLC温度控制系统设计[J]. 岑红蕾,李宏伟,聂晶. 农业网络信息. 2017(06)
[3]Bachmann PLC在XE82-2000型风电机组控制系统中的应用[J]. 李林,于惠钧,张发明,黄建鹏,田淑慧. 新型工业化. 2017(04)
[4]基于模糊PID控制的风电机组变桨距控制技术研究[J]. 赵正黎,于惠钧,张发明,龚事引,谷雅琼. 湖南工业大学学报. 2015(06)
[5]基于PLC的风电机组控制系统设计[J]. 来长胜,耿未. 电力学报. 2013(05)
[6]MATLAB建模在风电机组PLC主控制程序测试中的应用[J]. 刘吉辉. 上海电气技术. 2013(01)
[7]基于PLC的风力发电机组控制系统研究[J]. 金利祥,张德华,陈绍聂,吕征宇. 机电工程. 2012(02)
[8]基于PLC的风力发电机组变桨系统[J]. 钱江海,谢源,焦斌. 上海电机学院学报. 2011(05)
[9]基于PLC的风力机变桨距控制系统研究[J]. 张尚云,齐向东. 机械工程与自动化. 2011(05)
[10]PLC调速系统对风电机组的偏航控制[J]. 裴兴林,程明杰,薛仰全,张俊妍. 装备制造技术. 2011(08)
博士论文
[1]兆瓦级直驱永磁风力发电机组功率优化问题的研究[D]. 梁立哲.沈阳工业大学 2013
[2]大型风电机组变桨距控制策略研究[D]. 王哲.沈阳工业大学 2010
[3]大型风力机功率控制与最大能量捕获策略研究[D]. 孔屹刚.上海交通大学 2009
硕士论文
[1]基于S7-1200的海上风电控制系统设计[D]. 郑越.燕山大学 2015
[2]基于PLC的风电机组控制系统设计[D]. 张相考.沈阳工业大学 2015
[3]基于PLC的风力发电变桨控制系统的设计与研究[D]. 蔡博.西安科技大学 2014
[4]风电最大功率捕获控制系统研究及其工程实现[D]. 张鑫.福州大学 2014
[5]大型风力发电机独立变桨距控制系统研究[D]. 刘静.中国矿业大学 2014
[6]兆瓦级风电机组变桨用永磁同步电机研究[D]. 黄建军.湖南科技大学 2014
[7]风力发电机组独立变桨距控制系统的研究[D]. 付冬梅.东北农业大学 2013
[8]基于PLC的小型风力发电机偏航系统集中控制的研究[D]. 王婷.内蒙古农业大学 2013
[9]PLC在大型风电控制系统中的应用[D]. 曹丽敏.电子科技大学 2013
[10]基于PLC控制的风电机组物理实验平台研究与设计[D]. 李金鹏.华北电力大学 2013
本文编号：3319720
【文章来源】：沈阳理工大学辽宁省
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
预计全球新增装机趋势图
第1章绪论-3-电竞争[6]。图1.2为装机容量位列全球前十的国家；风电成本对比如图1.3所示。图1.22012-2017年全球风机新增装机容量排名前十的国家Fig.1.2Top10countrieswithnewinstalledcapacityofwindturbinesin2012-2017图1.3电度成本对比图Fig.1.3Electricitycostcomparisonchart1.2.2国内的发展最近几年中国的风电产业以较高的速度发展，装机容量稳中有增，如图1.4所示。逐渐形成了具有一定规模和有效的技术体系，如今的控制系统结合当下互联网技术变得更加的智能化，并且采用最新的电力电子技术、前沿的发电机及叶片技术。保证其即便在环境恶劣的情况下风机也能安全、可靠的运行。
第1章绪论-3-电竞争[6]。图1.2为装机容量位列全球前十的国家；风电成本对比如图1.3所示。图1.22012-2017年全球风机新增装机容量排名前十的国家Fig.1.2Top10countrieswithnewinstalledcapacityofwindturbinesin2012-2017图1.3电度成本对比图Fig.1.3Electricitycostcomparisonchart1.2.2国内的发展最近几年中国的风电产业以较高的速度发展，装机容量稳中有增，如图1.4所示。逐渐形成了具有一定规模和有效的技术体系，如今的控制系统结合当下互联网技术变得更加的智能化，并且采用最新的电力电子技术、前沿的发电机及叶片技术。保证其即便在环境恶劣的情况下风机也能安全、可靠的运行。
【参考文献】：
期刊论文
[1]PLC在风力发电机变桨上的应用[J]. 李乃川,马安生,赵田,王书瑞. 黑龙江科学. 2018(01)
[2]基于模糊控制的PLC温度控制系统设计[J]. 岑红蕾,李宏伟,聂晶. 农业网络信息. 2017(06)
[3]Bachmann PLC在XE82-2000型风电机组控制系统中的应用[J]. 李林,于惠钧,张发明,黄建鹏,田淑慧. 新型工业化. 2017(04)
[4]基于模糊PID控制的风电机组变桨距控制技术研究[J]. 赵正黎,于惠钧,张发明,龚事引,谷雅琼. 湖南工业大学学报. 2015(06)
[5]基于PLC的风电机组控制系统设计[J]. 来长胜,耿未. 电力学报. 2013(05)
[6]MATLAB建模在风电机组PLC主控制程序测试中的应用[J]. 刘吉辉. 上海电气技术. 2013(01)
[7]基于PLC的风力发电机组控制系统研究[J]. 金利祥,张德华,陈绍聂,吕征宇. 机电工程. 2012(02)
[8]基于PLC的风力发电机组变桨系统[J]. 钱江海,谢源,焦斌. 上海电机学院学报. 2011(05)
[9]基于PLC的风力机变桨距控制系统研究[J]. 张尚云,齐向东. 机械工程与自动化. 2011(05)
[10]PLC调速系统对风电机组的偏航控制[J]. 裴兴林,程明杰,薛仰全,张俊妍. 装备制造技术. 2011(08)
博士论文
[1]兆瓦级直驱永磁风力发电机组功率优化问题的研究[D]. 梁立哲.沈阳工业大学 2013
[2]大型风电机组变桨距控制策略研究[D]. 王哲.沈阳工业大学 2010
[3]大型风力机功率控制与最大能量捕获策略研究[D]. 孔屹刚.上海交通大学 2009
硕士论文
[1]基于S7-1200的海上风电控制系统设计[D]. 郑越.燕山大学 2015
[2]基于PLC的风电机组控制系统设计[D]. 张相考.沈阳工业大学 2015
[3]基于PLC的风力发电变桨控制系统的设计与研究[D]. 蔡博.西安科技大学 2014
[4]风电最大功率捕获控制系统研究及其工程实现[D]. 张鑫.福州大学 2014
[5]大型风力发电机独立变桨距控制系统研究[D]. 刘静.中国矿业大学 2014
[6]兆瓦级风电机组变桨用永磁同步电机研究[D]. 黄建军.湖南科技大学 2014
[7]风力发电机组独立变桨距控制系统的研究[D]. 付冬梅.东北农业大学 2013
[8]基于PLC的小型风力发电机偏航系统集中控制的研究[D]. 王婷.内蒙古农业大学 2013
[9]PLC在大型风电控制系统中的应用[D]. 曹丽敏.电子科技大学 2013
[10]基于PLC控制的风电机组物理实验平台研究与设计[D]. 李金鹏.华北电力大学 2013
本文编号：3319720
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