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(nèi)容：（1）研究的目的；（2）主要研究內(nèi)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(zhì)”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(shù)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(zhì) 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(nèi)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(shù)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(shù)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(jié)構(gòu)的調(diào)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(nèi)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(nèi)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(diào)整機艙方向以及朝那個方向調(diào)整能盡快對準風向。當需要調(diào)整方向時，微處理器發(fā)出一定的信號給偏航驅(qū)動機構(gòu)，以調(diào)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(nèi)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(guān)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(jié)合相關(guān)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(cè)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(guān)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(diào)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(cè)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(jié)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(shù).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(shù)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(shù)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(shù)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(shù)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(shù)【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(nèi)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