兆瓦級風力發(fā)電機液壓偏航系統(tǒng)設計開題報告

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畢 業(yè) 論 文 開 題 報 告（題目，三號字體） 學 院： 機械工程學院 開題報告填寫要求1．開題報告作為畢業(yè)論文答辯委員會對學生答辯資格審查的依據(jù)材料之一，應在指導教師指導下，由學生在畢業(yè)論文工作前期完成，經(jīng)指導教師簽署意見、專家組及學院教學院長審查后生效；2．開題報告必須用黑墨水筆工整書寫或按教務處統(tǒng)一設計的電子文檔標準格式（可從教務處網(wǎng)頁上下載）打印，禁止打印在其它紙上后剪貼；3．畢業(yè)論文開題報告應包括以下內容：（1）研究的目的；（2）主要研究內容；（3）課題的準備情況及進度計劃；（4）參考文獻。4．開題報告的撰寫應符合科技文獻規(guī)范，且不少于 2000 字；參考文獻應不少于 15 篇，包括中外文科技期刊、教科書、專著等。 5．開題報告正文字體采用宋體小四號，1.5 倍行距。附頁為 A4 紙型，左邊距 3cm，右邊距 2cm，上下邊距為 2.5cm，字體采用宋體小四號，1.5 倍行距。6． “課題性質”一欄： （1）理工類：A.理論研究 B.工程設計 C 軟件開發(fā) D.應用研究 E.其它 （2）經(jīng)管文教類：A.理論研究 B.應用研究 C.實證研究 D.藝術創(chuàng)作 E.其它“課題來源”一欄：A.科研立項 B.社會生產(chǎn)實踐 C.教師自擬 D.學生自選“成果形式”一欄：A.論文 B.設計說明書 C.實物 D.軟件 E.作品畢業(yè)論文開題報告課題題目 兆瓦級風力發(fā)電機液壓偏航控制單元設計課題性質 A B C D E□ □ □ □ □ 課題來源 A B C D □ □ □ □ 成果形式 A B C D E□ □ □ □ □ 同組同學 張智輝 桂婷婷一、研究目的風作為一種可再生能源不僅清潔無污染而且在世界范圍內儲量極為豐富。風力發(fā)電機組的研究與制造以歐洲國家最具代表性，如德國、西班牙、丹麥和荷蘭等國家，其中丹麥生產(chǎn)和銷售量居世界首位，而技術和規(guī)模發(fā)展速度則屬德國最快；風力發(fā)電不再是一種可有可無的補充能源，己經(jīng)成為最具有商業(yè)化發(fā)展前景的成熟技術和新興產(chǎn)業(yè)，而且極有可能成為世界未來最重要的替代能源。大力發(fā)展風力發(fā)電具有重要意義，一方面有利于我國電源結構的調整，減輕我國面臨的電力危機；另一方面又有利于減少污染氣體的排放而緩解環(huán)境污染，同時，還有利于減少能源進口方面的壓力，對提高我國能源供應的多樣性和安出積極的貢獻。而我國與國外存在著很大的差距，偏航系統(tǒng)也越來越受到國家重視。因此，發(fā)展風力發(fā)電機液壓偏航控制系統(tǒng)的研究具有重大的現(xiàn)實意義。二、主要研究內容偏航系統(tǒng)是風力發(fā)電機組特有的伺服系統(tǒng)，是風力發(fā)電機組電控系統(tǒng)必不可少的重要組成部分。它的功能有兩個：一個是要控制風輪跟蹤變化穩(wěn)定的風向；二是當風力發(fā)電機組由于偏航作用，機艙內引出的電纜發(fā)生纏繞時，自動解除纏繞。風力機偏航原理是通過封傳感器檢測風向、風速，并將檢測到的風向信號送到微處理器，微處理器計算出風向信號與機艙位置的夾角，從而確定是否需要調整機艙方向以及朝那個方向調整能盡快對準風向。當需要調整方向時，微處理器發(fā)出一定的信號給偏航驅動機構，以調整機艙方向，達到對準風向的目的。該課題主要是對風力發(fā)電機液壓偏航控制單元的設計，并通過仿真模擬軟件進驗研究。課題的研究內容主要從以下幾方面著手：1、根據(jù)設計要求，查找、收集相關資料，運用西門子 PLC 軟件建立偏航風力發(fā)電機液壓控制部分的系統(tǒng)的建立；2、根據(jù)所學知識，結合相關文獻，對液壓偏航進行模擬風速、風速角變化計算風力機輸出功率；3、在充分研究風力發(fā)電機組偏航系統(tǒng)的工作原理和運行要求的基礎上，進行液壓控制系統(tǒng)的設計，并對液壓系統(tǒng)主要元件進行選型；4、根據(jù)偏航系統(tǒng)自動偏航、人工偏航、90 度側風、自動解纜進行程序設計以及優(yōu)化；對液壓變槳距控制系統(tǒng)利用液壓仿真軟件進行動態(tài)建模分析；5、在液壓變槳距加載試驗臺上進行地面加載試驗。三、課題的準備情況及進度計劃早期進入階段：根據(jù)設計要求，查找、收集相關資料，運用西門子 PLC 軟件建立偏航風力發(fā)電機液壓控制部分的系統(tǒng)的建立，掌握風力發(fā)電機偏航設計的全過程，完成開題答辯；第一～二周，根據(jù)前輩的研究成果，對液壓偏航系統(tǒng)進行方案程序設計及其調試；第三～五周，對風力發(fā)電機組液壓偏航系統(tǒng)進行模擬風速、風速角變化計算風力機輸出功率；第六～七周，根據(jù)偏航系統(tǒng)自動偏航、人工偏航、90 度側風、自動解纜進行程序設計以及優(yōu)化；第八～十周，液壓偏航控制系統(tǒng)利用液壓仿真軟件進行動態(tài)建模分析；第十一～十二周，結合液壓變槳距加載試驗臺進行地面加載試驗；第十三周，整理設計說明書和畢業(yè)設計，準備答辯。四、參考文獻1、張正敏.中國風力發(fā)電經(jīng)濟激勵政策研究.北京:中國環(huán)境科學出版社，2002 (11)2、葉杭冶.風力發(fā)電機組的控制技術.北京:機械工業(yè)出版社，2002 (5)3、趙斌，許洪華.大型風力發(fā)電機組的軟并網(wǎng)控制系統(tǒng).新能源，2000(12)4、SIEMENS CP341 用戶手冊.北京:西門子(中國)有限公司.20005、王承凱.兆瓦級失速型風力發(fā)電機組電氣控制系統(tǒng)的研究。 【碩士論文】.北京:中國科學院電工所.2003.46、包能勝.水平軸失速并網(wǎng)型風力機控制要點.風力發(fā)電.20017、MW 級風力發(fā)電機組電控系統(tǒng)的功能要求.中國直升機設計研究所，2002.78、陳實.MW 級風力發(fā)電機組單機電控技術的研究.【碩士論文】.南京:南京航空航天大學.2004.29、宮靖遠．風電場工程技術手冊【M】 ．北京：機械工業(yè)出版社，2007．34-3910、李俊峰．風力 12 在中國【M】 ．北京：化學工業(yè)出版社，2005．45-4811、Zhang X F，Xu D P and Liu Y B．AdaptiVe optimal fuzzy control for Variable speed fixedpitch wind turbines【J】 ．Proceedings of the 5th World Con 掣 ess on IIltelligent Control andAutomation，China，2004：2481·248512、Senjyu T，Sakamoto R，and Urasal【i N．Output power leVeling of wind turbine generator for an operating regions by pitch angle control【J】 ．IEEE Transacti-ons on Energy C 冊 Version，V01．21，NO．2，June2006：467—47513、吳高．風力發(fā)電的現(xiàn)狀與展望【J】 ．水利水電科技進展，2000．6：25—6214、祁和生，沈德昌，陳黨慧．我國發(fā)展海上大型風電機組技術對策(上)【J】 ．風能設備，2007(5)：1-415、張紹杰，劉炳國．風力發(fā)電技術概述【J】 ．山東輕工業(yè)學院學報，2005，19(3)：50-5316、李俊峰． 《可再生能源法》實施效果評價【J】 ．中國風能，2007(2)：7-1117、施鵬飛．2006 年中國風電場裝機容量統(tǒng)計【J】 ．中國風能，2007(1)：14-2818、祁和生．我國風電機組總裝企業(yè)概況【J】 ．中國風能，2007(3)：3-1019、任東明．中國發(fā)展風電與國外的差距有多大?【N】 ．云南電力報，2007．12．4．20、葉杭冶．風力發(fā)電機組的控制技術【M】 ．北京：機械工業(yè)出版社，2002．14—17指導教師意見（課題難度是否適中、工作量是否飽滿、進度安排是否合理、工作條件是否具備等）指導教師簽名： 年 月 日專家組及學院意見（選題是否適宜、各項內容是否達到畢業(yè)設計（論文）大綱要求、整改意見等）專家組成員簽字： 教學院長（簽章）： 年 月 日