1KW风机控制器设计开题报告.docxVIP

???毕业设计开题报告???1KW风机控制器设计??????学院：????　　　　　??班级：????　　　　??学生姓名：????　　　　　　　??指导教师：????　　　??职称：????　　　　????????年月日毕业设计开题报告课题题目1KW风机控制器设计课题性质A B C D E□■□□□课题来源A B C D□□■□成果形式A B C D E■■□□□同组同学开题报告内容（可另附页）?指导教师意见（课题难度是否适中、工作量是否饱满、进度安排是否合理、工作条件是否具备等）指导教师签名：??????年月日专家组及学院意见（选题是否适宜、各项内容是否达到毕业设计（论文）大纲要求、整改意见等）专家组成员签字：????????????教学院长（签章）：??????年月日附??页1．课题研究的目的自然界的风，是由于大气运动而产生的自然形式。大气运动则是因为大气受到太阳的辐射，能量来源于大气吸收的部分太阳能，太阳到达地球辐射的20%会转变成风能。人类对于风能利用的历史久远，可以追溯到公元10世纪，波斯就出现了种水平转动的风磨，即为以风车为动力的磨坊。公元12世纪时，欧洲开始使用风车来抽水，碾磨谷物，海航中利用风帆来推进船只前进等。此后，风车和风帆一直是人们主要的动力机械。到19世纪中叶蒸汽机出现之后，以风能为主能源的应用才逐渐减少。中国开始利用风车作为动力大约在13世纪中叶。在风电领域中引入新技术，例如计算机技术和先进的控制技术，这一举措使得风电机组的控制方式从单一的定浆距失速式转变为智能化的，偏航变桨距变速式的。主要的控制方式有人工手动调控，计算机模拟，上下通信，预测调控，微控制器自动检测调控等。在智能化的风电领域中，通过调节发电机电磁力矩和风电机轮片桨距角使叶尖速比保持在最佳值，实现风力的最大能量获取。利用风速风向、风力测量仪检测实际模拟量和数字量或是电功率，传递给主控制器进行运算处理，控制器做出相应的控制措施，调整轮片转速，偏航角度等。但在随机性差异大，不确定因素多，非线性严重的风电系统中，这种简单的控制方法也会产生很大的误差。所以在国际国内范围内，研究人员都致力于最合适的控制方式，例如模糊逻辑控制，神经网络智能控制，鲁棒控制等。使风电控制相自动化智能化一体化方向发展。传统的风力发电控制方法存在诸多不足，引起较大的能量损失，基于PLC为主控制器的控制系统，结构简单，通用性强，编程方便，抗干扰能力强，可靠性较高，并且维护起来比较方面，能够直观的反应现场信号的变化状态，通过编程工具可以直接观察系统的运行状态，极大的方面了维护人员查找故障，缩短了对系统维护的时间。随着新型控制算法的研究和应用，可以有效提高风能利用效率，对于提高风电机组的发电量，减小风电成本具有重要意义。2、主要研究内容风机控制器是风力发电系统的核心，本课题以1KW小型风机为例，研究家庭用风机控制系统。研发主控制器的构想，并付诸实践，研发出的基于PLC的风力发电机组主控制器能够进行通信、数据采集和处理、流程控制，满足作为主控制器的基本功能。本文具体研究内容如下:一风力发电的发展现状和趋势研究我国风力发电产业的发展是从10kW 以下、独立运行、户用、蓄电池储能的小型风力发电机组开始的。目前，开发、研制、生产小型风力发电机组的单位共43家，其中：大专院校、科研院所16家，主机厂17家和配套厂10家，年生产能力超过了3万台。截至2000年底，我国小型风力发电机组生产企业累计共生产各种小型风力发电机组197940台，总装机容量为50277 万kW，年发电量7066 万kWh。其中，内蒙144517台，占73％。所生产的小型风力发电机组，除满足国内用户需要外，还出口远销到印尼、瑞典等23个国家和地区，累计出口各种小型发电机组近5000台。我国小型风力发电机组保有量、年产量、生产能力均列世界之首。小风电经过长期的推广应用，近来出现以下发展趋势。（1）机组功率由小变大：随着生活水平的提高，日用电器迅速增加，每日用电量也由1～1.2kWh，增加到2 kWh 以上，30W、50W 的风力发电机组早已停止生产，100W机组也逐年下降。300W、500W、1000W机组逐年增加。除照明、看电视外，电冰箱、洗衣机、电脑、VCD 以及人、畜饮水等也需要用电。（2）由一户一机，推广到多机联网供电，采用较大功率的户用机组或几台机组并联，供几户或一个村庄用电，如：广东虎门海边一个村庄就用6 台3 kW 风机，建成独立电网供电。（3）由单一风力发电机组供电发展到多能互补：即：“风－光”互补、“风－光－柴”互补、“风－柴”互补。最近云南根据当地情况，试用“风力发电－微水电”互补。（4）用户使用范围扩大：由边远地区农牧民应用发展到近海养殖、内陆湖泊、气象台站、微波、电视差转、部