风力发电机组控制开题报告

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风力发电机组建模与控制的开题报告

风力发电机组建模与控制的开题报告

风力发电机组建模与控制的开题报告
1.研究背景及意义
随着环境保护意识的提高,可再生能源得到广泛发展。

其中,风力发电作为一种清洁能源备受关注。

目前,风力发电机组已经广泛应用于电力系统中。

然而,如何提
高风力发电机组的运行效率和稳定性仍然是一个重要的研究方向。

因此,研究风力发
电机组的建模与控制对提高风力发电的效率和稳定性具有重要意义。

2.研究内容和研究方法
本文拟研究风力发电机组的建模与控制。

具体研究内容主要包括以下几个方面:(1)风力发电的基本原理和工作模式的研究;
(2)风力发电机组的建模,包括机械部分和电气部分;
(3)风力发电机组的控制方法,包括MPPT控制和转速控制;
(4)仿真验证,对所建立的模型进行仿真验证,检验控制算法的有效性。

在研究方法方面,将采用:
(1)文献资料法,对相关文献进行收集和综述;
(2)理论分析法,对风力发电机组进行建模。

(3)数值模拟法,采用Matlab等软件进行模拟和验证。

3.预期成果及应用价值
通过本研究,可建立起风力发电机组的动态模型,提出风力发电机组的控制方法,通过仿真验证算法的有效性,并对风力发电机组的效率和稳定性做出评价。

这将为风
力发电机组的设计和应用提供依据,具有重要的应用价值。

变速恒频双馈风力发电机组电控系统的研究与实现的开题报告

变速恒频双馈风力发电机组电控系统的研究与实现的开题报告

变速恒频双馈风力发电机组电控系统的研究与实现的开题报告一、研究背景及意义风力发电作为一种清洁能源,具有越来越重要的地位。

目前,国内外市场对风力发电的需求正在不断增长,风力发电机组的制造也呈现出越来越大型化、智能化的趋势。

然而,风电场应变情况、气象条件等因素的影响往往导致发电机组的输出功率存在很大的波动,影响了发电效率。

为了解决这一问题,变速恒频双馈风力发电技术应运而生。

该技术通过对发电机转速和电网频率进行联合控制,实现了对输出功率的精准调控,提高了风电场的发电效率。

变速恒频双馈风力发电机组电控系统是该技术的核心部分,其设计优化直接关系到发电机组的性能和效率。

因此,对于电控系统的研究与实现具有重要的意义,可以提高风力发电的经济性和可靠性,促进清洁能源的发展。

二、研究内容和目标本文的研究内容主要包括以下方面:1.分析变速恒频双馈风力发电机组的工作原理及电控系统的组成;2.研究电控系统中的PI调节器、电压控制器、转速控制器等关键性能指标;3.设计电控系统的硬件电路,如偏置供电、滤波器等电路;4.实现电控系统的软件,包括MATLAB/Simulink模型及其控制算法、C语言编程及控制命令编写;5.完成实验验证,对比不同控制方法下的风力发电机组性能表现。

研究的目标是:设计一套稳定可靠的变速恒频双馈风力发电机组电控系统,实现对发电机组性能的精准调控,在实验验证中实现优异的性能表现。

三、研究方法和步骤1.收集、整理文献资料,对变速恒频双馈风力发电技术和电控系统进行深入了解;2.通过建立MATLAB/Simulink模型,研究电控系统中的PID调节器、电压控制器、转速控制器等关键性能指标,并进行参数优化;3.设计电控系统的硬件电路,包括偏置供电、滤波器、信号放大器等电路;4.实现电控系统的软件,包括MATLAB/Simulink模型及其控制算法、C语言编程及控制命令编写;5.实验验证,对比不同控制方法下的风力发电机组性能表现,并分析优化方案。

风力发电机组控制开题报告

风力发电机组控制开题报告
宁夏大学新华学院
毕业设计 (论文) 开题报告
课 题 名 称: 低风速时风力发电机组风轮的转速 控制研究 学 生 姓 名: 指 导 教 师: 所 在 学 院: 专 业 名 称: 王同伯 蔺金元 信息与计算机科学系 电气工程及其自动化 学号:12010248446
宁夏大学新华学院
2013-11-13
课 题 名 称
风力发电技术:
定桨距恒速恒频→变桨距变速恒频→功率平稳控制(有功有限调度,无功电压控制, 电网故障穿越)→大规模风电输送和分配 控制目的: (1) 最大的风能捕获,提高风能采集,利用程度,提高风电机组运行效率 (2) 提高机组对电网的适应性,对电网更友好
失速型风电机组控制技术现状:
国内的失速型风电机组控制技术方面已经掌握了其核心技术,相应的产品也已经大批量 国内外研究 概况 应用。但在雷击保护,无功功率补偿,极端气候可靠性等方面的还要继续改进。
Cp 恒定区( Cp Cpmax ),这时随着风速的增大,转速必须下降,使叶尖速比减少的速
度比转速恒定区下降的更快,使机组维持在更小的 C:值下恒功率运行。
模糊控制:
转速控制系统的模糊控制算法采用模糊逻辑系统,系统采用模
论文的理论 依 据 、 研 究 入胜的优点。1 输入输出均为真值变量,特别适用于工程系统。2 它提供了一种描 方法、研究 述专家组织的模糊“如果一则”规则的一般化模式。3 设计者在设计模糊产生器, 内容
目的:基于风力发电机组的复杂非线性和神经网络对数据的强大处理功能与黑
箱建模的优点,针对变速恒频型风力发电机组,对风轮部分进行深入研究,并对其 进行建模仿真,得出风轮在不同条件下的动态特性曲线,并根据曲线能够确定低于
论 文 的 背 额定风速运行时,风轮输出最大转矩时的风轮转速,并且控制风轮维持在此最优转 景、目的和 速值,以获得最大风能"同时,风轮转速的两种控制策略原理进行研究并仿真,为风 意义

变速恒频双馈风力发电机矢量控制研究的开题报告

变速恒频双馈风力发电机矢量控制研究的开题报告

变速恒频双馈风力发电机矢量控制研究的开题报告一、研究背景目前,风力发电技术已经成为可再生能源发电领域中的重要一员。

然而,风能资源的不确定性以及风力发电机组的动态响应、颤振等性能问题仍然需要得到研究和解决。

为了提高风力发电机组的运行效率和可靠性,必须采用更加先进的控制策略。

变速恒频双馈风力发电机是目前应用最广泛的一种风力发电机。

然而,该类型风力发电机的矢量控制实现方法还存在一些问题,如控制精度不高、过渡过程不稳定等。

因此,本课题选取变速恒频双馈风力发电机作为研究对象,通过研究矢量控制技术,提高该类型风力发电机的运行效率和可靠性。

二、研究目的本课题旨在研究变速恒频双馈风力发电机的矢量控制技术,解决其控制精度不高、过渡过程不稳定等问题,从而提高风力发电机组的运行效率和可靠性。

三、研究内容本课题研究内容包括以下几个方面:1. 变速恒频双馈风力发电机的基本原理和结构特点:主要研究变速恒频双馈风力发电机的结构、工作原理、电气参数等方面的知识。

2. 变速恒频双馈风力发电机矢量控制原理:采用矢量控制技术,对变速恒频双馈风力发电机进行控制,研究控制原理和模型。

3. 变速恒频双馈风力发电机矢量控制算法:针对存在的问题,设计适合该类型风力发电机的控制算法,提高控制精度和稳定性。

4. 变速恒频双馈风力发电机矢量控制仿真实验:通过建立仿真模型,对所设计的矢量控制算法进行仿真实验,并进行分析和评估。

四、研究意义本课题的研究成果可以提高变速恒频双馈风力发电机的运行效率和可靠性,降低风力发电成本,促进风力发电技术的进一步发展。

同时,本课题的研究也具有一定的理论研究价值和应用价值,可为其他类型风力发电机的控制策略设计和优化提供参考。

五、研究方法和技术路线本课题的研究方法主要包括理论分析、仿真实验、实验验证等。

具体步骤如下:1. 理论分析:分析变速恒频双馈风力发电机的工作原理和控制策略,建立控制模型。

2. 矢量控制算法设计:设计适合该类型风力发电机的控制算法,提高控制精度和稳定性。

PLC风力发电控制系统设计开题报告

PLC风力发电控制系统设计开题报告

PLC风力发电控制系统设计--开题报告一、项目背景近年来,风力发电已成为一种重要的清洁能源,占据着全球新能源发展的重要地位。

风力发电的工作原理是利用风轮旋转带动发电机发电,由于气候、地形等原因,风速的大小和方向常常变化,因此需要一个智能化的控制系统来协调发电机的输出功率。

PLC控制系统因其稳定、高效、易于维护的特点,已经成为风力发电控制系统的主要控制手段。

二、研究目的及意义本项目旨在研究和设计一种基于PLC的风力发电控制系统,实现对风力发电机的自动控制和优化,以提高风力发电机的发电效率和稳定性,节约能源和减少环境污染。

该控制系统具有操作简单、性能稳定、自适应性强等优点,可以在风速变化较大的环境下自动调节风力发电机的输出功率,保证风力发电机的正常运行。

三、研究内容1. 风力发电机的工作原理与结构设计首先需要了解风力发电机的基本工作原理,以及常见的风力发电机结构设计。

考虑风机的叶片采用变叶距调节,以及叶片角度的自适应调节。

2. PLC控制器的选择与设计根据风力发电机的结构和设计,选择适合的PLC控制器,并进行程序设计。

通过对风速、功率等参数的采集和分析,实现对风力发电机的自动控制和优化,提高发电效率和稳定性。

3. 与风力发电机的连接及控制风力发电机输出的电能需要通过变频器进行处理,并与电网相连接。

在这个过程中,需要控制风力发电机输出的电压、频率等参数,保证电能的有效传输。

4. 监测与故障诊断监测风力发电机的运行状态,并实现故障诊断和维护。

在实际应用中,风力发电机的故障率较高,需要及时进行故障诊断和维修,从而减少停机时间和维修成本。

四、研究计划与进度安排本项目计划在6个月内完成,具体进度安排如下:第1-2个月:调研和需求分析,熟悉PLC控制器的基本原理和程序设计方法。

第3-4个月:PLC控制器的选型和设计,获取风速、功率等数据,并进行实时监测和控制。

第5-6个月:系统调试和测试,完成对风力发电机的实际控制和优化,并进行故障诊断和维护。

风力发电开题报告

风力发电开题报告

风力发电开题报告风力发电开题报告一、引言随着全球能源需求的不断增长和环境污染问题的日益严重,可再生能源逐渐成为解决能源危机和环境问题的重要途径之一。

风力发电作为可再生能源的重要组成部分,具有清洁、可持续和广泛分布等特点,受到了广泛的关注和应用。

本开题报告旨在研究风力发电技术的现状、发展趋势以及相关问题,并提出相应的研究目标和方法。

二、风力发电技术的现状目前,全球范围内风力发电已经成为最为成熟和广泛应用的可再生能源技术之一。

各国纷纷投资建设风力发电场,以满足日益增长的电力需求。

根据国际能源署的数据,截至2020年底,全球风力发电装机容量已经超过700吉瓦,占全球总装机容量的5%以上。

其中,中国、美国和德国是风力发电装机容量最大的三个国家。

三、风力发电技术的发展趋势随着技术的不断进步和成本的逐渐降低,风力发电技术在未来的发展中仍具有广阔的前景。

首先,风力发电机组的装机容量将不断提高,从目前的几兆瓦级别逐渐发展到数十兆瓦甚至更高。

其次,风力发电场的建设将更加注重环境保护和生态平衡,采用更加先进的风机设计和布局方式,减少对鸟类和其他生物的影响。

此外,风力发电技术还将与其他可再生能源技术相结合,形成混合能源系统,提高能源利用效率。

四、风力发电技术面临的问题尽管风力发电技术取得了长足的进步,但仍然存在一些问题需要解决。

首先,风力资源的分布不均衡,导致风力发电场的选址面临一定的限制。

其次,风力发电机组的噪音和对鸟类的影响仍然是亟待解决的问题。

此外,风力发电技术的可靠性和稳定性也需要进一步提高,以确保电网的安全运行。

五、研究目标和方法本研究的目标是通过对风力发电技术的深入研究和分析,探讨如何优化风力发电场的选址、降低噪音和生态影响,并提高风力发电系统的可靠性和稳定性。

为了实现这一目标,我们将采用以下研究方法:首先,收集和分析大量的风力发电数据和相关文献,了解风力资源的分布规律和风力发电技术的最新进展。

其次,开展实地调研,考察不同风力发电场的选址、设计和运行情况。

直驱风力发电系统变注控制系统的研究的开题报告

直驱风力发电系统变注控制系统的研究的开题报告

直驱风力发电系统变注控制系统的研究的开题报告一、研究背景和意义随着人类对清洁能源的关注日益加深,风力发电作为一种节能环保、可再生的清洁能源得到了快速的发展和广泛的应用。

在风力发电机组中,风力发电系统变注控制系统起着至关重要的作用。

其主要功能是控制风力发电机组的输出功率,并确保其稳定运行。

因此,研究风力发电系统变注控制系统,对于提高风力发电的效率和可靠性,具有重要的理论和应用价值。

二、研究内容和方法本论文主要围绕风力发电系统变注控制系统展开研究,主要内容包括:1. 风力发电系统的基本原理和现状分析,包括风力发电的优点、发展历程、分类及其特点;2. 变注控制系统的设计原理和结构形式的分析,包括变频控制的基本原理、电机的等效电路分析、控制回路的设计等;3. 风力发电系统变注控制系统的应用与实现,包括系统功能的设计、软硬件的实现和调试;4. 风力发电系统变注控制系统的性能测试与分析。

在方法上,本论文将综合运用理论研究、仿真分析和实验验证相结合的方法,通过仿真分析和实验测试等手段,验证系统的可行性和优越性。

三、预期目标和意义本论文拟以“直驱风力发电系统变注控制系统的研究”为主题,旨在探究风力发电系统变注控制系统的关键技术和设计方法,实现风力发电系统的高效、稳定运行,提高风力发电的经济性和可靠性。

预期目标和意义如下:1. 分析和总结风力发电系统的基本原理和现状;2. 掌握直驱风力发电系统变注控制系统的设计原理和实现方法;3. 实现直驱风力发电系统变注控制系统的设计和应用,并进行性能测试和分析;4. 为提高风力发电的效率和可靠性,推广直驱风力发电技术提供理论分析和实验验证的参考。

四、可行性分析该研究的可行性分析如下:1. 风力发电系统是当前清洁能源的研究热点之一。

随着风力发电技术的不断成熟,其市场前景也越来越广阔;2. 本研究是针对直驱风力发电系统中变注控制系统的设计和实现,对于直接驱动方式的风力发电机组具有关键意义和重要应用价值;3. 本论文将采用理论研究、仿真分析和实验验证相结合的方法,确保论文得出的结论和成果具有科学性和可靠性。

并网型风力发电机组的软并网控制系统研究的开题报告

并网型风力发电机组的软并网控制系统研究的开题报告

并网型风力发电机组的软并网控制系统研究的开题报告一、选题背景近年来,随着环保意识的不断提升以及可再生能源的广泛应用,风力发电得到了广泛的关注。

而随着并网型风力发电技术的成熟,风力发电已经成为重要的清洁能源。

然而,由于风力具有波动性和随机性,风力发电对网络的影响也就不可避免,因此怎样有效地控制风力发电的并网行为以确保电网的安全、稳定和高效运行,成为了当前风力发电研究的重要课题。

二、研究目的和意义本研究的目的是设计一种有效的软并网控制系统,以确保并网型风力发电机组在接入电网时对电网质量的影响最小,同时能够保障风力发电机组的并网安全稳定。

本研究的意义在于:1.提高风力发电的并网水平,为能源转型提供有效的支持。

2.保障电网安全稳定,防止风电对电网质量的不利影响。

3.提高风力发电机组的使用效率和经济效益,降低风电发电成本。

三、研究内容和计划本研究主要围绕软并网控制系统展开,具体研究内容和计划如下:1.对并网型风力发电机组的结构和工作原理进行系统的了解和研究。

2.分析并网风电对电网的影响以及并网控制系统的需求和原理。

3.设计一种软并网控制系统,包括控制策略、控制算法和控制器参数的确定等。

4.基于模拟仿真平台对软并网控制系统进行仿真验证,并对仿真结果进行分析和评估。

5.设计并建立实验平台,对软并网控制系统进行实验验证。

6.对实验结果进行分析和总结,完善软并网控制系统的优化控制策略和算法。

7.撰写研究报告及论文,完成毕业设计。

四、预期成果通过本研究,预期达到的成果有:1.设计出一种高效、安全、可靠的软并网控制系统,对提高风力发电的并网水平起到积极的作用。

2.提出一种基于仿真验证的软并网控制技术,可以为风力发电的并网问题提供一种有效的解决方案。

3.做好实验研究,为后续的研究工作提供科学、可靠的数据和理论基础。

五、研究的难点本研究的难点主要包括以下几个方面:1.风力发电具有波动性和随机性,如何控制风力发电的并网行为是软并网控制系统研究的难点。

风力发电系统运行与控制方法研究的开题报告

风力发电系统运行与控制方法研究的开题报告

风力发电系统运行与控制方法研究的开题报告一、选题背景和意义随着人们环保意识的日益增强和能源危机的加剧,风力发电作为一种绿色、可再生、无污染的能源形式受到了越来越广泛的关注和重视。

风力发电系统作为一种新兴的能源发电形式,其运行与控制方法已经成为当前研究的热点之一。

对于风力发电系统的稳定运行与高效利用,实现最优控制是至关重要的。

本文选取了风力发电系统运行与控制方法研究这一热点问题作为研究对象,旨在深入探究风力发电系统的运行机理与控制策略,以期在风力发电领域为科学研究和实际应用提供有用的理论与实践指导。

二、研究内容和方法1.研究内容(1)风力发电系统的工作原理和组成结构(2)风力发电机组的控制方法(3)风速预测与风机最优控制(4)发电功率优化控制(5)风力发电系统的监测与故障检测2.研究方法(1)文献综述法:通过查阅相关文献,梳理风力发电系统的理论基础和现有研究成果,掌握风力发电系统的最新研究进展。

(2)实验验证法:通过仿真试验和实际试验,验证风力发电系统的控制策略和运行效果。

(3)数学模型法:建立风力发电系统的数学模型,分析其运行机理和控制方法,提出优化控制策略。

三、预期目标和成果1.预期目标(1)深入了解风力发电系统的工作原理和组成结构;(2)掌握风力发电机组的控制方法;(3)研究风速预测与风机最优控制;(4)探究发电功率优化控制策略;(5)提出风力发电系统的监测与故障检测方法。

2.预期成果(1)完成关于风力发电系统运行与控制方法的学术论文;(2)建立风力发电系统的数学模型,并介绍数学模型的推导及建模过程;(3)验证风力发电系统的控制方法和优化控制策略的有效性;(4)为风力发电系统的实际应用提供相关的参考与指导。

毕业设计开题报告--大型风力发电机组偏航控制系统

毕业设计开题报告--大型风力发电机组偏航控制系统

电信学院毕业设计开题报告姓名专业电气工程自动化班级电气六班学号指导教师题目类型工程设计题目大型风力发电机组偏航控制系统设计一、选题背景及依据(简述题目的技术背景和设计依据,说明选题目的、意义,列出主要参考文献)人类社会发展的历史与能源的开发和利用水平密切相关,每一次新型能源的开发都使人类经济的发展产生一次飞跃。

在我们进入21世纪的今天,世界能源结构也正在孕育着重大的转变,即由矿物能源系统向以可再生能源为基础的可持续能源系统转变。

所谓可再生能源就是取之不尽、用之不竭、与人类共存的能源。

它包括太阳能、风能、生物质能、地热能、海洋能等。

在这众多的可再生能源中,目前发展最快、商业化最广泛、经济上最适用的,当数风力发电。

风能是一种干净的可再生能源。

太阳辐射对地球表面的不均匀性加热是风的主要成因。

空气从高气压区向低气压区流动就产生了风。

地球自转、公转的影响和地形、地貌的差异,加剧了空气流量和流向的变化,造成风速和风向的变化。

地球上大约有2%的太阳能被转化成风能。

风力发电作为一种新的、安全可靠的洁净能源,其优越性为越来越多的人所认识。

风力发电具有较好的经济效益和社会效益,风力发电技术的发展受到世界各国政府的高度重视。

自从20世纪80年代现代并网风力发电机组问世以来,随着桨叶空气动力学、计算机技术、控制技术、发电机技术和新材料的发展,风力发电技术的发展极为迅速,单机容量从最初的数十千瓦级发展到最近进入风电场的兆瓦级机组;功率控制方式从定桨距失速控制向全桨叶变距和变速控制发展;运行可靠性从20世纪80年代初的50%提高到98%以上;并且在风电场运行的风力发电机组全部可以实现集中控制和远程控制;风电场发展空间更加广阔,已从内陆移到海上。

风电的迅猛发展已经形成了规模巨大的产业,因此它还可带动一批相关产业和产品的发展,对促进国民经济的发展具有重要的意义。

但是,由于风能具有能量密度低、随机性和不稳定性的特点,风力发电机组是复杂多变量非线性不稳定系统,因此,控制技术是机组安全运行的关键。

大型双馈风力发电机组并网转子励磁控制技术研究的开题报告

大型双馈风力发电机组并网转子励磁控制技术研究的开题报告

大型双馈风力发电机组并网转子励磁控制技术研究的开题报告一、研究背景及意义风力发电作为一种清洁、可再生、低碳的能源,受到了越来越多的关注和支持。

目前,全球风力发电已经成为最主要的可再生能源之一,并且呈现出快速增长的趋势。

与此同时,随着风电技术不断发展和完善,风力发电的可靠性、发电效率、并网稳定性等方面也得到了显著的提高。

在大型风力发电机组中,由于发电机及转子体积庞大、惯量较大,转子在变速运行时可能会因为转矩波动等原因导致系统震荡,从而影响发电机组的安全稳定运行。

因此,在风力发电机组并网运行中,怎样有效地控制转子的励磁系统,降低系统震荡对发电系统的影响,成为了当前风力发电技术研究和应用中的重要问题。

二、研究内容本文将研究大型双馈风力发电机组并网转子励磁控制技术,具体研究内容包括:1. 大型双馈风力发电机组并网运行原理及控制策略研究:介绍大型双馈风力发电机组的工作原理、结构组成和运行特点,分析影响风力发电机组运行的主要因素,提出相应的转子励磁控制策略。

2. 风电机组转子励磁控制技术研究:研究转子励磁控制系统的基本原理,探索转子励磁控制系统在风电机组中的应用,采用模型预测控制和自适应控制等策略,提高转子励磁控制系统的响应速度和稳定性。

3. 大型双馈风力发电机组振荡抑制技术研究:通过分析风电机组的振荡原因,提出相应的振荡抑制策略,并开发相应的振荡抑制控制算法,以降低系统振荡对风电机组运行的影响。

三、研究方法本文将采用数学模型建立和仿真、实验数据分析等方法,研究大型双馈风力发电机组并网转子励磁控制技术。

具体方法包括:1. 建立大型双馈风力发电机组的数学模型,仿真发电机组在不同风速下的运行情况,分析转子励磁控制系统的响应速度和稳定性,优化控制算法。

2. 设计实验平台,获取实验数据,通过数据分析和处理,评估上述转子励磁控制的效果。

3. 基于仿真和实验结果,进一步完善风力发电机组并网转子励磁控制技术,提高系统的运行稳定性和效率。

风力发电机组变桨距控制系统的研究论文的开题报告

风力发电机组变桨距控制系统的研究论文的开题报告

1 课题名称:风力发电机组变桨距控制系统的研究2.选题背景和意义2.1 论文研究背景能源、环境是人类生存和发展所要解决的紧迫问题,常规能源以煤、石油、天然气为主。

它不仅资源有一限,而且造成了严重的大气污染。

因此,对可再生能源的开发利用受到世界各国的高度重视。

日前风能是具有大规模开发利用前景的可再生能源之一。

从全球范围来看,风力发电己经从试验研究迅速发展为一项成熟技术。

现代风电技术面临的挑战主要包括进一步提高效率、提高可靠性和降低成本。

中国拥有着狭长的海岸、辽阔的地域、风能资源极其丰富。

根据统计数字,在全国陆地上风能的技术可开发量共计约2.53亿千瓦(根据地面以上 10m 高度的风力资料计算得出),在海上可开发利用的风能资源约7.5亿千瓦,风能资源的总量高达10亿千瓦,所以我国风能的开发利用潜力非常大[1]。

截止到2008年12月底,全球的风电机组总装机容量已经超过了1.2亿千瓦;国内已有25个省、市、自治区具有风电装机,累计风电机组装机量为11600台,风力发电机组总的装机容量达到1215.28 万千瓦,同比增长105.8%。

《全球风能展望2010》报告称,2010年,在每3台安装完成的风电机组中,就有1 台在中国。

到2020年,中国的风电机组总装机容量有可能达到现在的10倍,届时风力发电可解决全球约12%的电力需求量,到2030年更达到22%;随着风力发电产业技术的不断成熟和发展,变桨距风力发电机的优越性越来越突出:风力机运行的可靠性有了大大的提高;拥有高的风能利用系数和不断优化的输出功率曲线;由于叶轮的重量有所减轻,因此风力机的受力状况有了极大的改善,这就有可能使风力机在不同的风速下运行时,始终保持着最佳的转换效率,从而获得最大的输出功率,提高风能利用率。

目前,单机容量越来越大,兆瓦级别的机组占据了主力位置,变桨距技术已经成为了风电的发展趋势。

2.2 选题的意义变桨距风力发电机组有很多的优越性,变桨距风力发电机组将会成为大型风力发电机组发展的主流[2]。

风力发电机组的电气控制【开题报告】

风力发电机组的电气控制【开题报告】

开题报告电气工程及其自动化风力发电机组的电气控制一、课题研究意义及现状中国农村仍有许多地区存在缺电、无电问题,而这些地区大多具有丰富的风能资源,因此,利用户用风力发电系统开发这些地区的风能资源,可以在一定程度上解决这些地区用电问题。

户用风力发电系统由风轮机、发电机和整流逆变装置等部分组成。

目前户用风力发电系统多使用永磁同步发电机,永磁同步发电机不需要励磁绕组和直流励磁电源,不消耗励磁功率,效率较高;没有换相装置和电刷,结构简单,运行可靠;采用稀土永磁同步发电机,更进一步提高系统发电效率。

采用永磁同步发电机的户用风力发电系统一般由风轮机直接驱动发电机,省去齿轮箱,具有工作噪音小,成本低,可靠性高等优点。

无齿轮箱结构中,永磁同步发电机输出电压幅值与风速有关,频率也很不稳定,需要采用整流逆变装置对发电机输出电压进行调频调压后再对负载供电。

其中变速恒频发电是一种新型的发电技术,非常适用于风力、水力等绿色能源开发领域,尤其是在风力发电方面,变速恒频体现出了显著的优越性和广阔的应用前景(1)传统的恒速恒频发电方式由于只能固定运行在同步转速上,当风速改变时风力机就会偏离最佳运行转速,导致运行效率下降。

采用变速恒频发电方式,就可按照捕获最大风能的要求,要风速变化的情况下实时调节风力机转速,使之始终运行在最佳转速上。

(2)变速恒频发电可以在异步发电机的转子侧施加三相低频电流实现交流励磁,控制励磁电流的幅值、频率、相位实现输出电能的恒频。

(3)采用变速恒频发电技术,可使发电机组与电网系统之间实现良好的柔性连接,比传统的恒频发电系统更易实现并网操作及运行。

风能作为一种清洁的可再生能源,越来越受到各国的重视。

首先,它来自于自然,取之不尽用之不竭;其次,风力发电只降低了风的速度,并不产生任何有害的物质,对大自然没有污染。

这些优势使得人们对它青睐有加。

随着风力发电应用得越来越广,在整个能源结构中所占比例越来越大,风力发电技术要朝着大功率、高效率、直驱式、变转速、变桨距和最优控制等方向发展,达到提高机组运行性能、提高风能利用率、简化结构提高可靠性、减少材料消耗、降低机组重量、降低造价的目的。

风力发电机电控系统可靠性的研究的开题报告

风力发电机电控系统可靠性的研究的开题报告

风力发电机电控系统可靠性的研究的开题报告一、研究背景近年来,风能已成为我国重点发展的可再生能源之一。

在风力发电技术中,风力发电机的电控系统起着至关重要的作用,其可靠性直接关系到风力发电系统的安全和可靠运行。

目前,我国大多数的风力发电机电控系统采用的是进口技术,其设计、维修等都面临着诸多挑战。

为了提高我国风力发电机电控系统的可靠性,有必要开展深入研究。

二、研究目的本研究旨在分析风力发电机电控系统可靠性的影响因素,并探究优化的方法,以提高我国风力发电机电控系统的可靠性,促进风力发电技术的发展。

三、研究内容1. 风力发电机电控系统的现状分析及存在问题的探讨;2. 风力发电机电控系统可靠性影响因素的分析;3. 风力发电机电控系统可靠性测试的方法;4. 风力发电机电控系统优化措施的研究。

四、研究方法本研究将采用文献调查、案例分析和实验研究相结合的方法,分析和探讨风力发电机电控系统的现状、存在问题和优化措施,并通过实验测试来验证分析结果。

五、预期成果通过本研究,预期能够探究出风力发电机电控系统可靠性的关键因素,提出合适的优化措施,从而提高风力发电机电控系统的可靠性。

同时,本研究的成果也有望推动我国本土风力发电技术的进一步发展。

六、研究计划安排1. 第一阶段(1-2周):文献调查、案例调研和相关技术咨询,熟悉风力发电机电控系统的设计和运行特点。

2. 第二阶段(2-4周):分析和探讨风力发电机电控系统现状和存在问题,制定可靠性测试方案。

3. 第三阶段(4-6周):基于可靠性测试,分析风力发电机电控系统可靠性影响因素,提出优化措施。

4. 第四阶段(6-8周):实验验证优化措施,并撰写研究报告。

七、研究意义本研究对提高我国风力发电技术的可靠性和推动本土技术的发展具有非常重要的意义,对于实现可持续发展和能源安全具有积极作用。

同时,本研究也可为其他可再生能源技术提供借鉴和参考。

风能发电开题报告

风能发电开题报告

风能发电开题报告1. 引言随着全球环境保护意识的不断提高和对可再生能源的需求增加,风能发电作为一种清洁、零排放的能源形式受到了广泛关注。

风能发电利用风力驱动涡轮机,将风能转化为电能,具有独特的优势。

本开题报告旨在介绍风能发电的原理、技术和应用,以及当前面临的挑战和未来发展的前景。

2. 风能发电的原理风能发电的原理是利用风力旋转涡轮机,将风能转化为机械能,再通过发电机将机械能转化为电能。

风能的转换过程主要包括以下几个步骤:•风的捕捉:利用风能的装置如风力机、风车等,将风力捕捉并引导到涡轮机上。

•风能的转换:风力作用在涡轮机上,通过叶片的旋转产生机械能。

•机械能的转换:机械能转移到发电机上,通过发电机的转子和定子之间的相对运动,产生电能。

3. 风能发电技术3.1 大规模风电场大规模风电场是目前应用最广泛的风能发电技术之一。

大规模风电场通常由数十甚至上百台风力发电机组成,这些风力发电机分布在一定面积的地域上。

大规模风电场的建设需要考虑风资源、土地使用、电网接入等方面的因素。

3.2 浮式风力发电浮式风力发电是一种新兴的风能发电技术,它将风力发电机安装在浮动的结构上,能够在海洋深水区域实现风力发电。

浮式风力发电拥有更大的发电潜力,可以避免土地限制和视觉污染,但是其技术难度较大,目前还处于研究和试验阶段。

3.3 城市风力发电城市风力发电是利用城市建筑和构筑物上的风能资源,进行小型风力发电的一种方式。

城市风力发电可以通过在高楼大厦、桥梁等空间上安装小型风力发电机实现。

城市风力发电技术的发展受限于城市环境和建筑物高度等因素,但是其在城市能源补充和景观建设方面具有潜力。

4. 风能发电的应用4.1 电力供应风能发电已经成为全球范围内的重要电力供应方式。

大规模风电场的建设可以为地区提供可靠的电力供应,减少对传统能源的依赖,降低碳排放。

4.2 农村电气化对于农村地区,风能发电也是一种非常适合的电力供应方式。

由于农村地区通常地域广阔,风能资源充足,建设分散式风电站可以为农民提供廉价、可靠的电力供应。

风力发电开题报告

风力发电开题报告

风力发电开题报告1. 引言风力发电是一种利用风能将其转化为电能的方法。

由于其清洁、可再生且经济效益高,风力发电在近年来得到了越来越广泛的应用和发展。

本开题报告旨在对风力发电进行初步研究和探索,以期能够深入了解风力发电的原理、技术以及其在可持续能源发展中的作用。

2. 研究目的本研究的目的是对风力发电进行调研和分析,以了解以下几个方面:1.风力发电的基本原理和工作过程;2.风力发电的技术发展现状和趋势;3.风力发电在可持续能源发展中的作用和意义。

3. 研究方法为了实现上述研究目的,本研究将采用以下研究方法:1.文献调研:通过查阅相关文献和资料,了解风力发电的基本原理、技术发展现状以及在可持续能源领域的应用情况。

2.数据分析:收集风力发电的相关数据,进行数据分析和统计,以揭示风力发电的发展趋势和潜力。

3.专家访谈:通过与风力发电领域的专家进行访谈,获取他们的意见和建议,进一步深入了解风力发电的技术和应用。

4. 预期结果通过本研究,预期可以得到以下几个方面的结果:1.风力发电的基本原理和工作过程的详细了解;2.风力发电技术的发展现状和趋势分析;3.风力发电在可持续能源发展中的作用和前景评估。

5. 计划安排本研究的计划安排如下:阶段时间安排目标第一阶段1月份开始进行文献调研,收集风力发电的相关资料和数据第二阶段2-3月份进行进行数据分析,统计风力发电的发展趋势和潜力第三阶段4-5月份进行进行专家访谈,深入了解风力发电的技术和应用第四阶段6月份进行撰写风力发电的研究报告6. 研究意义本研究的意义在于:1.促进对风力发电的理解和认识,为其在能源领域的应用提供基础;2.为风力发电技术的发展提供参考和指导;3.推动可持续能源发展,减少对传统能源的依赖。

7. 创新点和可行性分析本研究的创新点在于:1.通过进行数据分析和专家访谈,详细了解和评估风力发电的技术发展现状和潜力;2.结合风力发电的基本原理和工作过程,探讨其在可持续能源发展中的作用和意义。

双馈风力发电机并网控制综述开题报告

双馈风力发电机并网控制综述开题报告
双馈发电机的并网方式主要是基于定子磁链或电网电压定向矢量控制的准同期并网控制技术,包括空载、独立负载、孤岛和电动共4种VSCF并网方式[7],其中空载方式并网前发电机不带负载,不参与能量和转速的控制;独立负载方式并网前接有负载,发电机参与能量控制;孤岛方式在并网前需形成能量回路,转子变换器的能量输入由定子提供,降低了并网时的能量损耗。由于空载并网方式具有控制策略简单、控制效果好特点,在实际机组中广泛采用:其他并网方式存在控制系统较为复杂、系统稳定性差等缺点,目前处于实际试验和理论探索阶段。
3.孤岛并网方式 此法是近年来才提出的比较新颖的一种并网方式,它分为励磁、孤岛运行和并网3个阶段[10]。此法优点:在并网前形成能量回路,转子变换器的能量输入由定子提供,降低了并网时的能量损耗。此法缺点:并网方法复杂,操作麻烦,并网速度慢;需要预充电回路,成本高。
4.电动式并网方式 上面3种并网方式都是针对具有自启动能力的水平轴双馈风电机组的准同期并网方式。由于垂直轴型的双馈机组不具备自启动能力,风力发电机在静止状态下的启动可由双馈电机运行于电动机工况来实现[11]。此法优点:并网实现方法简单,通过适当的顺序控制就能够实现不具备自启动能力的双馈发电机组的启动与并网,如果电机转子侧安装“CrowBar Protection”保护装置,则通过控制器投切“CrowBar Protection”就可以实现系统的启动与准同期并网[12]。此法缺点:并网方法较为复杂,操作也较麻烦,并网速度较慢;转子需串入电阻,并网过程存在能量损耗。
传统的风电并网技术主要有同步发电机整步与同步并网、异步发电机直接并网、准同期并网、捕捉式准同步并网等,这些技术对调速性能要求较高,实现复杂,只适用于恒速恒频机组。相对于恒速恒频,变速恒频(Variable Speed Constant Frequency ,VSCF)风电技术具有效率高、磨损小和电能质量佳等诸多优点。采用双馈异步发电机(Doubly-Fed Induction Generator DFIG)的双馈式变速恒频风力发电机是目前应用最广泛的机型[1]。

无刷双馈风力发电机组的建模及控制研究的开题报告

无刷双馈风力发电机组的建模及控制研究的开题报告

无刷双馈风力发电机组的建模及控制研究的开题报告一、选题背景及意义随着风力发电技术的不断发展,无刷双馈风力发电系统已经成为了一种越来越受重视的新兴技术。

相较于传统的风力发电系统,无刷双馈风力发电系统具有更高的效率、更低的成本和更好的控制特性。

在无刷双馈风力发电系统中,转子上的双馈电机可以实现更加灵活的控制,提高了转子的转速和功率输出,同时也降低了系统的维护成本。

另外,无刷双馈风力发电系统还具有更高的抗电压干扰能力和更好的电磁兼容性,能够更好地适应复杂的风场环境。

因此,开展无刷双馈风力发电机组的建模及控制研究,对于提高风力发电系统的效率和稳定性具有重要的实际意义。

二、研究内容无刷双馈风力发电机组的建模及控制研究的具体内容包括:1. 系统建模:对于无刷双馈风力发电系统进行建模,包括风机、转子双馈电机、电力电子装置和电网等部分的建模。

2. 控制策略研究:基于无刷双馈风力发电系统的建模,探究不同的控制策略,包括电机转速控制、功率控制、电压控制等,比较不同控制策略的优缺点。

3. 仿真验证:利用Matlab等软件进行仿真验证,验证所提出的控制策略的实际可行性和性能优化效果。

4. 实验验证:设计实验平台,对所提出的控制算法进行实验验证,对比仿真结果和实验结果来验证算法的可行性。

三、研究方法该研究主要采用理论研究和仿真分析相结合的方法进行,在对无刷双馈风力发电系统进行建模的基础上,通过理论分析和数值计算,探究不同的控制策略,并利用仿真和实验验证策略的可行性和性能优化效果。

四、预期成果1. 完整的无刷双馈风力发电机组模型,包括风机模型、转子双馈电机模型、电力电子模型和电网模型。

2. 不同控制策略的比较分析,包括电机转速控制、功率控制、电压控制等,评估各种控制策略的优缺点。

3. 仿真验证和实验验证结果。

五、进度计划第一年:1. 针对无刷双馈风力发电系统进行建模,完成各部分的数学模型。

2. 开始控制策略的研究,进行理论分析。

双馈式风力发电机建模理论及控制规律的研究的开题报告

双馈式风力发电机建模理论及控制规律的研究的开题报告

双馈式风力发电机建模理论及控制规律的研究的开题报告题目:双馈式风力发电机建模理论及控制规律的研究一、研究背景风力发电是一种非常有发展潜力的新能源,目前已经成为世界各国重点发展的能源之一。

风力发电机作为风力发电的核心装置,其性能优化及控制技术的研究是提高风力发电机的风能利用率及经济性的关键。

双馈式风力发电机是一种目前比较成熟的风电技术,以其结构简单、效率高、控制性强等优点,已经被广泛应用于风电发电领域。

然而,在双馈式风力发电机的设计及控制中,仍然存在一些问题,包括双馈电机的建模及控制、转子侧的控制策略等。

因此,本研究旨在通过对双馈式风力发电机的建模理论及控制规律进行研究,提高其性能优化及控制技术水平,为风力发电行业的发展做出贡献。

二、研究内容1. 双馈电机的建模理论研究:通过对双馈式风力发电机的结构及动态特性进行分析,建立双馈电机的模型,研究其电气特性及动态响应性能;2. 双馈电机的控制规律研究:通过理论分析及仿真实验,研究双馈电机的电机控制策略,以提高风力发电机的效率及稳定性;3. 转子侧功率控制的研究:针对双馈式风力发电机转子侧的电流及功率控制问题,研究其控制策略及方法,提高其稳定性及发电效率;4. 基于MATLAB/Simulink的仿真实验:通过MATLAB/Simulink软件,对双馈式风力发电机进行仿真实验,验证所提出的双馈电机建模理论及控制规律的有效性;5. 实际风力发电机的试验验证:制备实际的风力发电机样机,对所提出的双馈电机建模理论及控制规律进行实验验证。

三、研究意义1. 提高双馈电机的性能:通过研究双馈电机的建模理论及控制规律,可以提高双馈电机的性能,提高风力发电的效率及稳定性;2. 推动风力发电技术的发展:提高风力发电机的效率及稳定性,可以增加风力发电的利用率,推动风力发电技术的发展;3. 对于风力发电行业的发展具有现实意义:风力发电是未来能源的重要替代品,相关技术及产业的发展对未来经济发展具有重要意义。

小型风电机组的MPPT控制策略研究的开题报告

小型风电机组的MPPT控制策略研究的开题报告

小型风电机组的MPPT控制策略研究的开题报告一、选题背景及意义在当前社会中,环保和可持续发展至关重要。

传统的燃煤等能源不仅污染环境,而且资源枯竭,难以满足人们的需求。

因此,可再生能源逐渐成为人们的新选择。

小型风电机组是一种较为传统和成熟的风能利用方式,其具有资源广泛、空间利用率高、低噪音和可靠性强等优点,可以有效地满足一定范围内的电力需求。

然而,小型风电机组的MPPT控制策略研究仍然存在一定的不足,如控制精度不高、转速波动大等问题。

因此,本研究将重点研究小型风电机组的MPPT控制策略,以优化其电力输出性能,提高其使用效率和利用价值,为绿色能源的发展做出贡献。

二、研究内容及方法(一)研究内容1、小型风电机组的工作原理及电力输出特性研究。

2、小型风电机组MPPT控制策略的研究,包括传统的PID控制策略和基于模糊逻辑和神经网络的控制策略。

3、小型风电机组MPPT控制策略的仿真实验研究,验证各种控制策略的有效性和可靠性。

(二)研究方法1、文献调研:对小型风电机组的工作原理、电力输出特性、控制策略等相关文献资料进行收集和分析。

2、数学建模:根据小型风电机组的工作原理和电力输出特性,建立数学模型,为控制策略的制定提供理论基础。

3、控制策略设计:在数学模型的基础上,设计传统PID控制策略和基于模糊逻辑和神经网络的控制策略,并对各种策略进行对比分析。

4、仿真实验:使用MATLAB/Simulink等工具对MPPT控制策略进行仿真实验,验证其有效性和可靠性。

三、预期成果1、全面深入地研究小型风电机组的MPPT控制策略,为其优化电力输出性能提供理论基础和实际操作指导。

2、设计并实现传统PID控制策略和基于模糊逻辑和神经网络的MPPT控制策略,并对其进行仿真实验,验证其有效性和可靠性。

3、撰写相关论文,发表相关SCI/EI论文,并申请相关专利。

四、研究时间安排及经费预算(一)时间安排1、1-3个月:文献调研、数学模型建立。

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宁夏大学新华学院
毕业设计(论文)开题报告
课题名称:低风速时风力发电机组风轮的转速
控制研究
学生姓名:王同伯学号:12010248446
指导教师:蔺金元
所在学院:信息与计算机科学系
专业名称:电气工程及其自动化
宁夏大学新华学院
2013-11-13
课题
名称
低风速时风力发电机组风轮的转速控制研究
论文的背景、目的和意义背景:地球上的石油!天然气,这些积蓄了亿万年的化石能源,经过数百万年的巨大消耗,最终将不可逆转地趋向枯竭"能源短缺正在成为制约许多国家经济发展的瓶颈风力发电作为一种可再生能源,对环境无害或危害极小,而且资源分布广泛,适宜就地开发利用,已越来越受到世界各国人民的欢迎和重视"随着风电行业的技术进步,风力发电成本逐步降低,在经济性上己经能够与核能发电水力发电展开竞争。

目的:基于风力发电机组的复杂非线性和神经网络对数据的强大处理功能与黑箱建模的优点,针对变速恒频型风力发电机组,对风轮部分进行深入研究,并对其进行建模仿真,得出风轮在不同条件下的动态特性曲线,并根据曲线能够确定低于额定风速运行时,风轮输出最大转矩时的风轮转速,并且控制风轮维持在此最优转速值,以获得最大风能"同时,风轮转速的两种控制策略原理进行研究并仿真,为风机进行最大风能追踪提供一个最优的控制策略,从而提高风力发电机组的能利用效率。

意义:本论文主要针对风力机在额定风速以下时的控制策略研究。

目前变转速风力机的并网过程采用交流—直流—交流的控制方式,并网过程中主要对功率输出和功率因数进行控制。

通过向电网输入功率大小的控制达到控制转速的目的,通过功率因数的控制达到向电网输入有功功率的目的。

转速跟踪控制部分主要是实现风力机在低于额定风速状态下的最佳转速跟踪控制,通过对转速的控制达到最佳功率的目的。

国内外研究概况风力发电技术:
定桨距恒速恒频→变桨距变速恒频→功率平稳控制(有功有限调度,无功电压控制,电网故障穿越)→大规模风电输送和分配
控制目的:
(1)最大的风能捕获,提高风能采集,利用程度,提高风电机组运行效率
(2)提高机组对电网的适应性,对电网更友好
失速型风电机组控制技术现状:
国内的失速型风电机组控制技术方面已经掌握了其核心技术,相应的产品也已经大批量应用。

但在雷击保护,无功功率补偿,极端气候可靠性等方面的还要继续改进。

变速恒频风电机组控制技术现状:
国外在2MW容量以下控制技术比较成熟,主要有
Wintec,GH,AERODYN,Repower,Enercon,Made,ABB,LUST等厂家。

国内大部分整机制造商目前使用的控制基本上是基于这些国外技术。

国内目前主要有科诺伟业,合肥阳光等少数厂家在电控系统,变流器,变桨控制的核心技术上拥有自主知识产权,走自主研发的道路。

其他很多相应的国内厂家都是走引进国外技术发展道路。

论文的理论依据、研究方法、研究内容
控制策略分析:变转速风力发电机组的在风速低于额定风速下基本控制策略[2]:控制实现的目的:在不同的风速下,调整叶片的转速,最大的获取能量。


就是风速低于额定风速时,跟踪
pmax
C。

整个控制分成三个阶段:当风速达到启动风速时,风力机开始发电运行,叶片转速不断增加,C,的值不断增加,风力机逐渐进入p
C恒定区(
pmax
p
C
C ),这时随着风速的增大,转速必须下降,使叶尖速比减少的速度比转速恒定区下降的更快,使机组维持在更小的C:值下恒功率运行。

模糊控制:转速控制系统的模糊控制算法采用模糊逻辑系统,系统采用模糊产生器和模糊消除器的模糊逻辑系统,采用该方式的模糊逻辑系统有许多引人入胜的优点。

1输入输出均为真值变量,特别适用于工程系统。

2它提供了一种描述专家组织的模糊“如果一则”规则的一般化模式。

3设计者在设计模糊产生器,模糊推理机和模糊消除器方面有很大的自由度,同时可以为这种模糊逻辑系统提供不同的学习算法,使之能有效的利用数据和语言两类信息。

原理:把输入输出空间划分为模糊区间,输入是x:当前的风速,y:当前的风力机叶片的转速与对应风速下的最佳叶尖速比转速的差,转差值根据风力机的当前转速和对应风速下满足最佳叶尖速比的转速计算得出。

输出Z:输出是PID的参数K;,K、。

介绍参数模糊自整定的算法,对输入输出数据进行区间模糊。

论文工作进度安排11月下旬开题报告
12月上旬提交论文提纲
2月中旬首稿
3月中旬二稿
4月初三稿
4月29~5月5日定稿提交电子版和纸介质
参考文献
[1]黄守道,王耀南,王毅,等.无刷双馈电机有功和无功功率控制研究[J].中国电机工程学报,2005,25(4):87~93.
[2]惠晶,杨元侃,顾鑫.变速恒频无刷双馈风力发电机的功率控制系统[J]电机与控制应用,2008,35(7):27~30.
[3]马炜炜,俞俊杰,吴国祥,等.双馈风力发电系统最大功率点跟踪策略.电工技术学报,2009,24(4):202~208.
[4]刘其辉,贺益康,赵仁德.变速恒频风力发电系统最大风能追踪控制[J].电力系统自动化,2003,27(20):62~67.
[5]关中杰,双馈电机风力发电系统控制策略研究,青岛大学硕士学位论文2008-05-25
指导
教师
意见
指导教师签名:
年月日教研室意见学院意见
教研室主任签名:
年月日教学院长签名:
年月日。

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