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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 模擬風(fēng)力發(fā)電場的集中控制系統(tǒng)研討
- 小類：
- 機(jī)械與控制
- 簡介：
- 本系統(tǒng)是旨在使風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的自動控制集中化,控制設(shè)備輕量化,并實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)和控制在遠(yuǎn)程的實(shí)時監(jiān)測和動作,并通過集中的控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)單獨(dú)的控制每一臺風(fēng)力發(fā)電機(jī)的每一個動作都精確到位.同時在遠(yuǎn)程控制端實(shí)時顯示當(dāng)前的狀態(tài)和數(shù)據(jù).
- 詳細(xì)介紹：
- 本設(shè)計(jì)是使用通用電氣集團(tuán)公司的自動控制系統(tǒng)作用于風(fēng)力發(fā)電場風(fēng)力發(fā)電機(jī)陣列,管理和控制風(fēng)力發(fā)電機(jī)集群在陣列中非同步的轉(zhuǎn)動和啟停動作.具體控制和實(shí)現(xiàn)動作如下: 1、通過控制機(jī)頭轉(zhuǎn)動使得風(fēng)力發(fā)電機(jī)適應(yīng)風(fēng)向,從而讓葉片對于風(fēng)能利用最優(yōu)化. 2、通過控制啟停使得風(fēng)力發(fā)電機(jī)在工作規(guī)定時間后可以停機(jī),從而讓工作人員檢修. 3、通過控制啟停使得風(fēng)力發(fā)電機(jī)在風(fēng)速大于安全風(fēng)速時停機(jī),達(dá)到保護(hù)設(shè)備的目的;同時通過控制啟停使得風(fēng)力發(fā)電機(jī)在風(fēng)速小于最小運(yùn)轉(zhuǎn)風(fēng)速時停機(jī),達(dá)到減小機(jī)械磨損的目的. 4、通過采集扇葉轉(zhuǎn)速,控制變速電機(jī)的速度使得發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速盡量穩(wěn)定. 5、通過遠(yuǎn)程監(jiān)控界面,使用動畫和圖表,詳細(xì)直觀的展現(xiàn)當(dāng)前或過去系統(tǒng)的工作狀態(tài).
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作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 風(fēng)能作為一種新能源,它的開發(fā)利用是有一定的動因的,而且隨著時間的推移,開發(fā)利用風(fēng)能的動因也在變化.風(fēng)力發(fā)電屬于新興記住,風(fēng)電產(chǎn)業(yè)在國內(nèi)的發(fā)展雖然起步但與國外的技術(shù)研發(fā)和市場的發(fā)展還有這很大的差距,特別是在自動化控制層面上差距更為明顯,為了推動我國風(fēng)電技術(shù)能向著高自動化方向的發(fā)展,我希望也可以盡我們綿薄之力.
科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處
- 本設(shè)計(jì)對于每一臺風(fēng)力發(fā)電機(jī)都采用雙閉環(huán)控制結(jié)構(gòu)，通過對風(fēng)向、風(fēng)速、風(fēng)輪轉(zhuǎn)速及發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行檢測，結(jié)合伺服電機(jī)和行星齒輪，控制發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)了發(fā)電機(jī)電壓的穩(wěn)定輸出。同時偏航系統(tǒng)能夠保證風(fēng)機(jī)跟據(jù)風(fēng)向改變而改變。 iFIX檢測軟件實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程監(jiān)控功能，具有較強(qiáng)的擴(kuò)展能力。 在本設(shè)計(jì)中應(yīng)用了總線模塊實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程控制,并在控制中將群控群策的思想加入到控制風(fēng)力發(fā)電機(jī)群的控制當(dāng)中.
應(yīng)用價值和現(xiàn)實(shí)意義
- 由于風(fēng)機(jī)的成本十分昂貴,合理有效地實(shí)時監(jiān)測可以預(yù)防故障的發(fā)生,降低系統(tǒng)的運(yùn)行成本,因此自動化的運(yùn)行監(jiān)控測量和既是必要的容錯控制就是必須要考慮和實(shí)施的措施. 我們這里將群控的思想加入了其中使得整個風(fēng)電場的全局控制性更好,電能調(diào)配和檢修安排更為方便,系統(tǒng)的反應(yīng)時間降低.
學(xué)術(shù)論文摘要
- 風(fēng)力發(fā)電是 21 世紀(jì)最為熱門的能源技術(shù)領(lǐng)域之一,是解決人類能源危機(jī)的重要手段之一,引起人們的廣泛關(guān)注.本文介紹了風(fēng)力發(fā)電場集控的工作過程,設(shè)計(jì)了一套基于通用電氣自動化控制設(shè)備的解決方案,研討了風(fēng)力發(fā)電機(jī)群主要控制的方式.本系統(tǒng)是旨在使風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的自動控制集中化,控制設(shè)備輕量化,并實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)和控制在遠(yuǎn)程的實(shí)時監(jiān)測和動作,并通過集中的控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)單獨(dú)的控制每一臺風(fēng)力發(fā)電機(jī)的每一個動作都精確到位.同時在遠(yuǎn)程控制端實(shí)時顯示當(dāng)前的狀態(tài)和數(shù)據(jù). 本系統(tǒng)對于每一臺風(fēng)力發(fā)電機(jī)都采用雙閉環(huán)控制結(jié)構(gòu),通過對風(fēng)向,風(fēng)速,風(fēng)輪轉(zhuǎn)速及發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行檢測,結(jié)合伺服電機(jī)和行星齒輪,控制發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速,實(shí)現(xiàn)了發(fā)電機(jī)電壓的穩(wěn)定輸出.同時偏航系統(tǒng)能夠保證風(fēng)機(jī)跟據(jù)風(fēng)向改變而改變. 本設(shè)計(jì)采用PACSystems RX3i和Genius總線進(jìn)行現(xiàn)場控制,并結(jié)合iFIX實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程監(jiān)控功能,具有較強(qiáng)的擴(kuò)展能力. 關(guān)鍵詞:風(fēng)力發(fā)電 自動控制 群控 清潔能源
獲獎情況
- 2010年第二屆大學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽二等獎
鑒定結(jié)果
- 本論文真是數(shù)據(jù)可信,立意新穎獨(dú)特,經(jīng)校團(tuán)委討論決定,予以通過.
參考文獻(xiàn)
- 并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的現(xiàn)狀與發(fā)展 作者: 狄華 楊耕 崔楊 基于矩陣變換器的用詞同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)的矢量控制 2009年天津大學(xué)畢業(yè)生論文集 自動化專業(yè)英語 武漢理工大學(xué)出版社 第２版 作者:戴文進(jìn),章衛(wèi)國編著 風(fēng)力發(fā)電機(jī)設(shè)計(jì)與運(yùn)行維護(hù) 中國電力出版社 2002版 作者:蘇紹宇 機(jī)械原理 高等教育出版社1997版 作者:鄭文偉 吳克堅(jiān) 金風(fēng)1.5MW風(fēng)力發(fā)電機(jī) 技術(shù)人員手冊 GE Infolink技術(shù)手冊 iFIX-GE9驅(qū)動配置學(xué)習(xí)手冊 基于iFIX的生產(chǎn)線供料單元控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 2010年太原工業(yè)學(xué)院畢業(yè)生論文集 GE 154學(xué)生手冊
同類課題研究水平概述
- 當(dāng)下風(fēng)力發(fā)電機(jī)多為單機(jī)單控,或機(jī)械控制,整體的控制水平偏低,集中控制還只限于國外有限的大型集團(tuán)公司的最新產(chǎn)品. 我國風(fēng)粒子元非常豐富,而風(fēng)機(jī)的國產(chǎn)化程度很低,尤其是大容量的風(fēng)電控制系統(tǒng)的技術(shù)很大程度是進(jìn)口.
