伴隨著當(dāng)今社會(huì)生產(chǎn)力的高速發(fā)展,人類對(duì)能源的需求越來越大。常規(guī)能源的現(xiàn)狀(煤、石油、天然氣等儲(chǔ)量有限且?guī)缀鯚o法再生)逼迫人類不得不需求一種可再生的能源用于替代常規(guī)能源,因而風(fēng)能作為一種取之不盡用之不竭的清潔能源便得到了極大的重視,相應(yīng)的風(fēng)力發(fā)電也就進(jìn)入了大步發(fā)展期。大兆瓦級(jí)的機(jī)組的增多,使得對(duì)機(jī)組的安全性、可靠性、成本控制等方面的考慮變得越來越重要。本文以兆瓦級(jí)風(fēng)電機(jī)組低壓交流變槳控制系統(tǒng)為研究對(duì)象。針對(duì)兆瓦級(jí)風(fēng)電機(jī)組的高安全性、高可靠性和低成本的需求問題,提出了低壓超級(jí)電容交流變槳系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。首先依據(jù)機(jī)組所要求的風(fēng)輪載荷、輪轂結(jié)構(gòu)、各項(xiàng)功能要求等技術(shù)參數(shù)進(jìn)行系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)。本文從電氣回路、器件選型、柜內(nèi)器件布局以及柜體的結(jié)構(gòu)等四個(gè)方面來完成低壓變槳系統(tǒng)的硬件方面設(shè)計(jì)。電氣回路做到簡(jiǎn)單全面,器件選型做到可靠不浪費(fèi),器件布局合理降低電磁干擾,柜體結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)使用年限要求。從這些方面的設(shè)計(jì)來滿足機(jī)組對(duì)安全性、可靠性、低成本的要求。其次依據(jù)機(jī)組所要求的功能邏輯、安全邏輯、響應(yīng)要求等進(jìn)行系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)。從控制器軟件、驅(qū)動(dòng)器及電機(jī)控制、CAN通訊、上位機(jī)軟件等四個(gè)方面來實(shí)現(xiàn)低壓變槳系統(tǒng)的軟件方面設(shè)計(jì)。程序代碼清晰可維護(hù)性高,安全邏輯可靠,通訊穩(wěn)定可靠,控制穩(wěn)定準(zhǔn)確,這些設(shè)計(jì)可滿足安全性和可靠性的要求。最后,通過廠內(nèi)加載試驗(yàn)(測(cè)試了電機(jī)性能、溫升及驅(qū)動(dòng)器響應(yīng)等試驗(yàn))、高低溫試驗(yàn)、低氣壓試驗(yàn)及功能試驗(yàn),最終前往風(fēng)場(chǎng)試運(yùn)行,驗(yàn)證并改進(jìn)優(yōu)化了硬件回路設(shè)計(jì)和軟件算法設(shè)計(jì),使得系統(tǒng)在風(fēng)場(chǎng)的試運(yùn)行中表現(xiàn)優(yōu)良,這也很好的說明了低壓交流變槳系統(tǒng)應(yīng)用在兆瓦級(jí)風(fēng)電機(jī)組上具有高安全性、高可靠性和低成本等方面的優(yōu)勢(shì)。
【學(xué)位單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TM614;TP273
【部分圖文】：

要研究風(fēng)力發(fā)電機(jī)，則應(yīng)該明白風(fēng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)原理，即空氣動(dòng)力學(xué)。流體力學(xué)中，速度 v 的氣流在單位時(shí)間的動(dòng)能如下：E =122mv 公式（m 是氣流質(zhì)量，v 是氣流速度。若氣流通過截面為 S 的柱體，則 m 為：m =ρV =ρS v公式（ρ是空氣密度，V 是氣流體積，S 是橫截面積由以上兩個(gè)式子可知：312E= ρS v公式（風(fēng)力發(fā)電是由于風(fēng)的力量使得葉片轉(zhuǎn)動(dòng)，再通過齒輪箱將低速度轉(zhuǎn)變?yōu)閺亩鴰?dòng)了發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電能。風(fēng)電機(jī)組即可將風(fēng)能轉(zhuǎn)換為電能。一般來說其由變槳系統(tǒng)、主控系統(tǒng)、、偏航液壓系統(tǒng)、塔架系統(tǒng)等組成，其中變槳控制系統(tǒng)便安裝于風(fēng)機(jī)輪輪轂上安裝有葉片。

第二章 兆瓦級(jí)風(fēng)機(jī)控制理論風(fēng)力發(fā)電機(jī)的迎風(fēng)系統(tǒng)最常見的是由 3 個(gè)葉片和輪轂組成。當(dāng)葉片將風(fēng)的能量轉(zhuǎn)化為葉片繞著掃風(fēng)面中軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)能，再將這個(gè)動(dòng)能通過傳動(dòng)裝置帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，再由發(fā)電機(jī)進(jìn)行電能轉(zhuǎn)化，因而葉片的好壞是極為重要，其直接影響風(fēng)能利用效率[22]。

第二章 兆瓦級(jí)風(fēng)機(jī)控制理論力發(fā)電機(jī)的迎風(fēng)系統(tǒng)最常見的是由 3 個(gè)葉片和輪轂組成。當(dāng)葉片將為葉片繞著掃風(fēng)面中軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)能，再將這個(gè)動(dòng)能通過傳動(dòng)裝置動(dòng)，再由發(fā)電機(jī)進(jìn)行電能轉(zhuǎn)化，因而葉片的好壞是極為重要，其直用效率[22]圖 2-2 葉片片的空氣動(dòng)力是指的葉片受到的空氣的作用力，而空氣繞過葉片的。。
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2891670