兆瓦级风力发电机控制系统设计
——液压系统
摘要：风能作为一种可再生能源，己经成为一种新兴的重要发电型式。本文对兆瓦级风力发电机组电控系统中的液压系统进行研究和设计。并针对兆瓦级水平轴风力发电机的控制要求利用PLC来完成液压系统的制动控制和变桨距控制。
关键词：风力发电，液压系统，制动控制，变桨距控制，PLC
1 文献综述
随着全球能源短缺、环境污染以及温室效应等[1]问题的日益突显。寻找可持续的能源道路，开发利用新能源无疑是出路之一。目前现有的可再生能源有太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能、氢能和水能[2]。而在这些可再生能源之中，风能的利用（即风力发电）无疑是世界上增长最快的可再生能源[3]。
我国是世界主要的煤炭生产和消耗国，常规能源危机及其造成的污染后果已日渐引起人们的重视，而储量丰富的可再生能源正尚待开发。尤其是新疆、内蒙、甘肃一带的丰富风资源既可缓解当地电力资源的缺乏，又可促进生产力与经济的发展。据统计，仅新疆九大风区的风能资源年蕴藏量即达到8093亿千瓦时，可装风机8100万千瓦，年发电量2449亿千瓦时，是新疆目前全部发电量的20倍，可见风力发电前景十分广阔，开发利用风能必将成为二十一世纪的重要议程[4,5]。
风力发电的工作原理是利用风轮将风能转变为机械能,然后利用发电机将机械能转变为电能[6]。风力发电机由风轮、机舱和塔架组成[7]。机舱作为风力发电机控制系统的核心。其主要又由偏航系统、齿轮箱、联轴器、安全离合器和液压系统组成。而在机舱中最为重要的控制系统则是液压系统 [8,9]。……………………………
2 选题背景及其意义
节约能源，提高能源利用率，大力开发使用新能源和可再生能源，逐步以洁净能源替代矿物燃料，是我国能源建设与发展应遵循的原则，也是实施可持续发展战略的一个重要组成部分，对于环境保护和增加能源供应有着积极作用。风力发电做为无污染的可再生能源随着世界范围内石油、煤炭储量的不断减少和燃用石油、煤炭对环境污染的严重影响，使它越来越受到人们的关注，风力机制造技术的不断进步和单机容量不断增大，使风电成本逐年下降，目前已达到接近火电成本并可与水电和核电相竞争的水平，具有十分显著的效益和发展前景。但我国的风力发电机大多引进国外整套设备，从中国大范围、持久开发风能的需要来看，单纯依赖国外进口风机绝不是根本出路。只有在引进国外先进技术的同时发展我们自己的风机制造业，才是百年大计。因此研制具有自主知识产权的风力发电机具有十分重大的意义。
本课题中风力发电机液压控制系统主要是，………………
3 研究内容
3.1 液压系统的基本工作原理
依靠密封容积的……………..
3.2 液压泵
液压泵是液压系统的动力元件，它是将…………….
3.3 XXXX
………………………………….。
3.4 XXXX
…………………………….....
3.5 XXXX
…………………………………
3.6 XXXX
…………………………………
3.7 XXXX
………………………………
4 工作特色及其难点，拟采取的解决措施
4.1 工作特色及其难点
随着风力发电技术的不断发展,风力发电机的单机容量不断增加,…………………………………………………………………….
（1） XXXXXXXXXXXXXXXXXXX。
（2） XXXXXXXXXXXXXXXXXXX。
（3） XXXXXXXXXXXXXXXXXXX。
（4）XXXXXXXXXXXXXXXXXXX。
4.2 拟采取的解决措施
在图2中控制器使用倍福PLC进行控制。选用...............................
5 论文工作量及预期进度
XX年XX月---- XX年XX月：收集资料，确定设计系统总体方案，翻译有关外文资
料及阅读技术文献，书写开题报告。
XX年XX月---- XX年XX月：学习XXXXXXXXXXXXXX系统开发工具进行设计。
XX年XX月---- XX年XX月：进行方案论证。
XX年XX月---- XX年XX月：进行系统总体编程及调试。
XX年XX月---- XX年XX月：与硬件部分的整合。
XX年XX月---- XX年XX月：编写毕业论文。
XX年XX月---- XX年XX月：毕业答辩准备和答辩。
6 预期成果及其可能的创新点
预期成果：XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX。
可能的创新点：XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
参考文献：
[1] Lev S.Belyaev,Oleg V.Marchenko,Sergei V.Solomin. A study of wind energy contribution to global climate change mitigation[J]. International Journal of Energy Technology and Policy,2005,(4):324-341.
[2] 王革华.新能源概论[M].北京:化学工业出版社,2006.
[3] 龙泽强.风力发电研究和开发的现状与展望[J].世界科技研究与发展,2003,(4):26-30.
[4] 李守好. 风力发电装置刹车系统及偏航系统智能控制研究[M].西安电子科技大学硕士学位论文,2005.
[5] 宫靖远.风电场工程技术手册.北京:机械工业出版社,2005.
[6] 孙同景,徐德.55/11KW风力发电机PLC控制系统[J].工业控制计算机,1997,(6):24-26.
[7] 吴治坚.新能源和可再生能源的利用[M].北京:机械工业出版社,2006.
[8] 刘湘琪, 邱敏秀, 林勇刚. 液压技术在风力发电系统中的应用[J]. 机床与液压,2004,(8):114-116.
[9] 杨尔庄.液压技术在风力发电中的应用概况[J].液压气动与密封,2006,(2):1-5.
[10] Thomas Ackermann , Lennart soder. Wind energy technology and current status:a review[J].Renewable and Sustainable Energy Reviews,2000, (4):315-374.
[11] 李艳君.浅谈定桨距风力发电机与变桨距风力发电机的异同[J].风力发电,2003,(4):21-25.
[12] 邹占武.风力发电机组液压系统试验平台技术研究实践[J].重庆工业高等专科学校学报,2000,(1):58-62.
[13] 丁树模.机械工程学[M].北京:机械工业出版社,2000.
[14] 王树强,刘绍杰.兆瓦级风力发电机液压变桨距系统设计及建模[J].沈阳工业学院学报,2004,(1):32-33,59.
[15] 刘光德,李科.风力发电机组电动变桨距系统的研究[J].电机与控制应用,2006,(10):31-34.
[16]张利平.液压控制系统及设计[M].北京:化学工业出版社,2006.
[17]杨尔庄.液压技术的发展动向及展望[J]. 液压气动与密封,2003,(4):1-7.
