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1、黑龙江工程学院本科生毕业设计摘要在风力发电控制系统中，基于PLC为主控制器的设计是未来的发展方向。本设计基于PLC的风力发电控制系统，旨在解决风力波动对输出功率的影响，从而实现恒功率输出；通过选择合适的控制方法，使系统能更快更准确的达到稳定状态，进而可以有效提高风力利用率。设计中主要对发电机控制电路、偏航控制电路及变浆距控制电路和工作情况进行了设计，并绘制了相应的电气原理图。在控制电路中还说明了PLC、电动机及相应低压器件的型号选择，绘制了I/O接线图；在发电机控制电路中，设计了发电机的转速控制方面；偏航
2、电路中，设计了对风、解缆功能；在变浆距电路中，完成了变浆距功能。同时在设计中还详细编写了各部分的控制程序，并进行了相关调试，另外利用S7-200仿真软件进行了系统仿真验证，仿真结果满足设计要求。关键词：可编程控制器；偏航；变浆距；控制系统；风力发电II黑龙江工程学院本科生毕业设计ABSTRACTInthewindpowercontrolsystembasedonProgrammableLogicController(PLC),mainlyisthedesignoffuturedevelopmentdire
3、ction.ThisdesignbasedonPLCcontrolsystem,thewindturbinesaimedatresolvingpoweroutputofwindwave,soastoachievetheeffectofconstantpoweroutput,Throughthechoiceofappropriatecontrolmethod,thesystemcanbefasterandmoreaccurateandstablestate,caneffectivelyimprovetheu
4、tilizationrateofwind.Inthedesignofgeneratorcontrolcircuit,controlcircuitandyawcontrolcircuitandworkfrompulpthedesigndrawing,andthecorrespondingelectricaldiagram.InthecontrolcircuitalsothatthePLCandinverterairpressureandthecorrespondingmotortypeselection,r
5、enderingtheI/Owiringdiagrams,Thegeneratorcontrolcircuit,thedesignofthespeedcontrol,generators,Thedesignofthecircuit,wind,cablefunction,Changesintheplasmafromcircuits,theslurryiscompleted.Inthedesignofthedetailedwrittenpartscontrolprogram,andtherelevantdeb
6、ugging,whileusingS7-200simulationsoftwaresimulationsystem,andthesimulationresultsandmeetthedesignrequirements.Keyword:ProgrammableLogicController;Yaw;Pitch-controlled;Controlsystem;WindpowerII黑龙江工程学院本科生毕业设计第1章引言1.1选题背景和意义风力发电机利用风轮将风能转变为机械能[1],然后在用发电机将机械能转
7、变为电能。控制系统是风力发电机组的“大脑”，由它自动完成风力发电机组的所有工作过程，并提供人机接口和远方监控的接口。目前风力发电亟待研究解决的的两个问题[2]：发电效率和发电质量都和风电控制系统密切相关。20世纪80年代中期开始进入风力发电市场的定桨距风力发电机组[3]，主要解决了风力发电机组的并网问题和运行的安全性与可靠性问题，采用了软并网技术、空气动力刹车技术、偏航与自动解缆技术。由于功率输出是由桨叶自身的性能来限制的[4]，桨叶的节距角在安装时已经固定；而发电机转速由电网频率限制。因此，只要在允许的
8、风速范围内，定桨距风力发电机组的控制系统在运行过程中对由于风速变化引起输出能量的变化是不作任何控制的[5]。这就大大简化了控制技术和相应的伺服传动技术，使得定桨距风力发电机组能够在较短时间内实现商业化运行。到了20世纪90年代中期[6]，变桨距风力发电机组和基于变距技术的各种变速风力发电机组开始进入风电场。变速风力发电机组的控制系统与定速风力发电机组的控制系统的根本区别在于，变速风力发电机组是把风速信号作为控制系统的输入变量来
