基于pcs7的变桨距风力发电机组偏航控制系统设计电气工程与自动化本科论文

编号：（ ）字 号

本科生毕业设计

题目：

姓名： 学号：

班级：

二〇一四年六月

基于PCS7的变桨距风力发电机组 偏航控制系统设计

xx 矿业大学

本科生毕业设计

姓名：学号：

学院：信息与电气工程学院

专业：电气工程与自动化

设计题目：基于PCS7变桨距风力发电机组偏航控制系统设计指导教师：职称：教授

二〇一四年六月徐州

xx矿业大学毕业设计任务书

学院信电学院专业年级电气工程与自动化2010级姓名

任务下达日期：2013年12月30日

毕业设计日期：2013年12月30日至2014年6月10日

毕业设计题目：基于PCS7变桨距风力发电机组偏航控制系统设计毕业设计专题题目：

毕业设计主要内容和要求：

1、了解风力发电机组工作的基本原理；

2、掌握WinCC和STEP 7软件；

3、掌握基本过程控制策略；

4、构建偏航控制系统及其控制策略；

5、翻译英文文献一篇。

院长签字：指导教师签字：

年月日

xx矿业大学毕业设计指导教师评阅书

指导教师评语（①基础理论及基本技能的掌握；②独立解决实际问题的能力；

③研究内容的理论依据和技术方法；④取得的主要成果及创新点；⑤工作态度及工作量；⑥总体评价及建议成绩；⑦存在问题；⑧是否同意答辩等）：

成绩：指导教师签字：

年月日

xxx矿业大学毕业设计评阅教师评阅书

评阅教师评语（①选题的意义；②基础理论及基本技能的掌握；③综合运用所学知识解决实际问题的能力；③工作量的大小；④取得的主要成果及创新点；⑤写作的规范程度；

⑥总体评价及建议成绩；⑦存在问题；⑧是否同意答辩等）：

成绩：评阅教师签字：

年月日

xxx矿业大学毕业设计答辩及综合成绩答辩情况

提出问题

回答问题

正

确

基本

正确

有一

般性

错误

有原

则性

错误

没有

回答

答辩委员会评语及建议成绩：

答辩委员会主任签字：

年月日学院领导小组综合评定成绩：

学院领导小组负责人：

年月日

摘要

社会的发展离不开能源的供应，在当今这个迅猛发展的时代，能源的需求也越来越大。过去几十年世界的快速发展，已经消耗了大量的自然资源，造成了能源的枯竭。人类目前正在面临着能源危机。为解决人类的能源问题，世界各国开始把眼光投向了新型可再生能源。其中，风能是未来最重要的清洁替代能源之一。它是未来最具开发潜力的新能源。风能是取之不尽，用之不竭的。所以研究风力发电对于解决能源和环境问题上具有至关重要的作用。

风力发电是利用风力资源的一个有效的方法，全世界研究风力发电已经有100多年了，风力发电的技术也越来越成熟。风力发电偏航控制研究是目前关于风力发电比较热门的一个研究方向，它的目的是为了调整风轮的方向，使得风力发电机能够准确的对准风向，提高风力发电的效率，也提高了风能利用率。研究偏航系统控制就是为了实现风力发电机准确偏航控制。

本文介绍了风力发电机的原理和组成结构，重点介绍了偏航系统的组成部分和各部分的功能。为研究偏航控制系统，选用了模糊控制的控制策略。通过MATLAB仿真软件，对风力发电偏航系统进行仿真。并搭建了Wincc组态界面，实现了偏航过程的可视化，用step7编写了偏航控制各部分的PLC程序。

关键字：风力发电；偏航控制；模糊控制；PLC。

ABSTRACT

Social development is inseparable from the supply of energy , in this day and age of rapid development, energy demand is growing. Over the past decades, the rapid development of the world has consumed a large amount of natural resources, resulting in a depletion of energy . Mankind is currently facing an energy crisis . In order to solve the energy problems of mankind , the world began to look into the new and renewable energy sources. Wherein the wind is one of the most important future clean alternative energy sources. It is the future development of the most promising new energy . Wind energy is inexhaustible . So the study of wind power for energy and environmental issues have a crucial role.

Wind power is the use of wind resources in an effective way , the world's wind power research has been 100 years, wind power technology is more mature. Wind yaw control study on wind power generation is one of the more popular research direction , its purpose is to adjust the direction of the wind turbine , making wind turbines can accurately align the wind direction , wind power to improve efficiency, but also improves the wind utilization. Research yaw control system is to achieve accurate wind turbine yaw control .

This paper introduces the principle and structure of wind turbines , focusing on the part of the yaw system and the functions of each part . Yaw control system for the study , the choice of the control strategy of fuzzy control. By MATLAB simulation software, yaw wind power system simulation . Wincc configuration interface and built to achieve a yaw process visualization, prepared with step7 yaw control various parts of the PLC program .

Keywords: wind power;yaw control;fuzzy control;PLC.