基于PLC的風(fēng)力發(fā)電機組偏航系統(tǒng)的控制畢業(yè)論文

12/17南昌航空大學(xué)自學(xué)考試畢業(yè)論文題目基于PLC的風(fēng)力發(fā)電機組偏航系統(tǒng)的控制專業(yè)機電一體化學(xué)生姓名論文編號準(zhǔn)考證號指導(dǎo)教師2017年度上(上/下)基于PLC風(fēng)力發(fā)電機組偏航系統(tǒng)控制摘要隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，人們對電的需求日益提高。以石油、煤炭、天然氣為的常規(guī)能源，不僅資源有限，而且還會在使用中造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。在我們進(jìn)入21世紀(jì)的今天，世界能源結(jié)構(gòu)正在孕育著重大的改變，即由礦物能源系統(tǒng)向以可再生能源為基礎(chǔ)的可持續(xù)能源系統(tǒng)改變。風(fēng)能作為取之不盡，用之不竭的綠色清潔能源己受到全世界的重視，而風(fēng)力機的偏航系統(tǒng)能使風(fēng)能獲得更好的利用，所以偏航系統(tǒng)的設(shè)計非常的重要。本設(shè)計首先分析了偏航系統(tǒng)的工作原理，然后以三菱PLC作為控制器，觸摸屏為監(jiān)控器，設(shè)計了硬件系統(tǒng)模塊，整個硬件系統(tǒng)采用了閉環(huán)控制，并說明了開環(huán)控制的缺點。按照偏航控制要求，設(shè)計了自動對風(fēng)控制算法，自動解纜控制算法，90°背風(fēng)控制算法，不僅提高了風(fēng)能利用率，增大了發(fā)電效率，而且還包管了整個系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性,讓風(fēng)力發(fā)電機更好的運行。關(guān)健詞：偏航系統(tǒng)；硬件設(shè)計；自動對風(fēng)；自動解纜目錄摘要 III1概論 11.1設(shè)計背景……………11.2設(shè)計研究意義……………………11.3國表里風(fēng)力發(fā)電概況………………21.3.1世界風(fēng)電發(fā)展…………….21.3.2我國風(fēng)電發(fā)展…………………..22偏航控制系統(tǒng)功能簡介與原理……….…32.1偏航控制系統(tǒng)功能32.2風(fēng)力發(fā)電機組偏航控制原理………………….…..33偏航系統(tǒng)的控制過程……………………..53.1自動偏航控制 53.1.1自動偏航傳感器ASS狀態(tài)……………….53.1.2參數(shù)說明和電機運行狀態(tài)………………63.1.3偏航控制流程圖…………63.1.4偏航電機電氣連接原理圖………………73.1.5偏航對風(fēng)控制PLC軌范…………………73.290°側(cè)風(fēng)控制……………………73.3人工偏航控制……………………93.4自動解纜控制……………………94總結(jié)…………………….105參考獻(xiàn)…………………11致謝………………………..121概述1.1設(shè)計背景電能作為一種應(yīng)用最廣泛和最便當(dāng)?shù)哪茉?，己?jīng)成為當(dāng)今社會發(fā)展和人們生活中必弗成少的一部分。它的利用也已經(jīng)滲透到生產(chǎn)中的每一個角落，有力地促進(jìn)了社會生產(chǎn)力水安然平靜人們生活水平的提高。隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，人們對電的需求日益提高，然而，隨著以石油、煤炭、天然氣為主的常規(guī)能源的短缺和環(huán)境污染問題的日益加劇，世界能源結(jié)構(gòu)正在孕育著重大的改變，即由礦物能源系統(tǒng)向以可再生綠色能源為基礎(chǔ)的可持續(xù)能源系統(tǒng)改變。風(fēng)能作為取之不盡，用之不竭的綠色清潔能源,對其開發(fā)利用十分必要。在21世紀(jì)的今天，眾多的可再生能源中，目前發(fā)展最快、商業(yè)化范圍最廣、最為經(jīng)濟的，當(dāng)數(shù)風(fēng)力發(fā)電。風(fēng)力發(fā)電具有較好的經(jīng)濟效益和社會效益，風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的發(fā)展也受到世界各國政府的高度重視。自從20世紀(jì)80年代現(xiàn)代并網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電機組問世以來，隨著葉片空氣動力學(xué)、計算機技術(shù)、控制技術(shù)、發(fā)電機技術(shù)和新材料的發(fā)展，風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的發(fā)展極為迅速，單機容量從最初的數(shù)十千瓦級發(fā)展到如今的兆瓦級機組；功率控制方式從定槳距失速控制向全葉片變距和變速控制發(fā)展；運行可靠性從20世紀(jì)80年代初的50％提高到98％以上，并且在風(fēng)電場運行的風(fēng)力發(fā)電機組全部可以實現(xiàn)集中控制和遠(yuǎn)程控制；風(fēng)電場發(fā)展空間更加廣闊，已從內(nèi)陸轉(zhuǎn)移到海上。1.2設(shè)計研究意義由于在目前技術(shù)條件下風(fēng)電與火電、水電比擬，從造價、電能質(zhì)量、設(shè)備制造和控制技術(shù)等范疇存在劣勢，使得風(fēng)電范疇的理論和應(yīng)用研究工作與歐洲等發(fā)達(dá)國家比擬，仍然存在很大差距。國內(nèi)對大型風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的各項研究還不是很成熟，致使我國大型風(fēng)力發(fā)電機組兒乎全部為國外進(jìn)口產(chǎn)品。這樣不僅耗費大量外匯，風(fēng)力發(fā)電機組的后期維護(hù)也受制他人。因此，對風(fēng)力發(fā)電機組偏航系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)、合理的控制，能夠使得風(fēng)輪最大程度的捕獲風(fēng)能，發(fā)出更多的電量。同時，深入研究風(fēng)力發(fā)電的各項技術(shù)對于持久開發(fā)風(fēng)能和實現(xiàn)大型先進(jìn)風(fēng)力發(fā)電機組國產(chǎn)化具有重要意義。1.3國表里風(fēng)力發(fā)電概況1.3.1世界風(fēng)電發(fā)展近年來，風(fēng)電發(fā)展不斷超越其預(yù)期的發(fā)展速度，而且一直保持著世界增長最快的能源的地位。風(fēng)力發(fā)電機組容量的大型化、重量的輕型化、容量的高可靠性、高效率、低成本將成為風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢。按照全球風(fēng)能委員會敷陳，2005年全世界新增風(fēng)電裝機容量11769兆瓦，比上年增加3562兆瓦，增長43%；新增風(fēng)電總投資達(dá)120億歐元或140億美元。截至2005年底，世界風(fēng)電裝機總?cè)萘繛?9322兆瓦，同比上年增長25%。目前，已有48個國家頒布了支持可再生能源發(fā)展的相關(guān)法令法規(guī)，政策法規(guī)對風(fēng)電發(fā)展起到了至關(guān)重要的感化。而歐洲仍是風(fēng)力發(fā)電市場的輔導(dǎo)者，其裝機容量逐年增加，占全世界風(fēng)電總裝機的69%，約提供了歐盟近3%的電力消費量。據(jù)預(yù)測，全世界風(fēng)力發(fā)電每年以30%擺布的速度增長，到2021年風(fēng)力發(fā)電將占世界電量的20%。1.3.2我國風(fēng)電發(fā)展我國風(fēng)能資源比力豐富，近十幾年來，對風(fēng)能資源狀況作了較深入的勘測調(diào)查，全國可開發(fā)利用的風(fēng)能資源總量約2.5億kw。東南沿海和山東、遼寧沿海及其島嶼，內(nèi)蒙古北部，甘肅、新疆北部以及松花江下游等地區(qū)均屬風(fēng)能資源豐富區(qū)，年平均風(fēng)速≥6m/s，有很好的開發(fā)利用條件。這些地區(qū)中很多地方常規(guī)能源枯窘，無電或嚴(yán)重缺電，尤其是新疆、內(nèi)蒙古的大部分草原牧區(qū)以及沿海幾千個島嶼，人口分手，電網(wǎng)難以通達(dá)，或無電力供應(yīng)，或采用很貴的柴油發(fā)電。如果能夠充分隔隔離分散發(fā)地區(qū)的風(fēng)能優(yōu)勢，則風(fēng)力發(fā)電正好可以彌補東南沿海經(jīng)濟發(fā)達(dá)地區(qū)電力短缺的難題，在西北經(jīng)濟落后地區(qū)既可以提高本地人民生活水平，又可以增加就業(yè)并向經(jīng)濟發(fā)達(dá)地區(qū)賣電，提高地方經(jīng)濟發(fā)展速度。所以，風(fēng)力發(fā)電作為一種新的、安全可靠的干凈能源，其優(yōu)越性為越來越多的人所認(rèn)識?？墒?，由于低電壓穿越現(xiàn)象的存在，使得發(fā)出的電量不能及時并網(wǎng)，從而導(dǎo)致風(fēng)電的發(fā)展目前陷入了一個蕭條期，而低電壓穿越問題至今沒有根本的解決方案。2偏航控制系統(tǒng)功能簡介和原理偏航系統(tǒng)是風(fēng)力發(fā)電機組特有的伺服系統(tǒng)，是風(fēng)力發(fā)電機組電控系統(tǒng)必弗成少的重要組成部分。在風(fēng)力發(fā)電中，為了提高風(fēng)能利用率，風(fēng)力發(fā)電機組的偏航系統(tǒng)要具有自動偏航的功能，即偏航系統(tǒng)要自動準(zhǔn)確對風(fēng)。風(fēng)力發(fā)電機組的偏航系統(tǒng)一般分為主動偏航系統(tǒng)和被動偏航系統(tǒng)，主動偏航指的是采用電力或液壓拖動來完成對風(fēng)動作的偏航方式；被動偏航指的是依靠風(fēng)力，通過相關(guān)機構(gòu)完成機組風(fēng)輪對風(fēng)動作的偏航方式，除此之外，偏航系統(tǒng)還必需具備故障檢測功能。2.1偏航控制系統(tǒng)的功能偏航控制系統(tǒng)主要有三個功能：1.正常運行時自動對風(fēng)：當(dāng)機艙偏離風(fēng)向必然角度時，控制系統(tǒng)發(fā)出向左或者向右調(diào)向的指令，機艙開始對風(fēng)，知道達(dá)到允許的范圍內(nèi)，自動對風(fēng)停止；2.繞纜時自動解纜：當(dāng)機艙向同一標(biāo)的目的累計偏轉(zhuǎn)達(dá)到必然的角度時，系統(tǒng)控制停機，或者此時敷陳扭纜故障，機組自動停機，等待工作人員來手動解纜；3.失速庇護(hù)時偏離風(fēng)向：當(dāng)有特大強風(fēng)發(fā)生時，機組自動停機，釋放葉尖，背風(fēng)，以達(dá)到庇護(hù)風(fēng)輪免受損壞的目的。2.2風(fēng)力發(fā)電機組偏航控制原理本文風(fēng)力機偏航的工作原理是：通過風(fēng)傳感器檢測風(fēng)向，并將檢測到的風(fēng)向信號送到微處理器三菱PLC中，微處理器PLC計算出風(fēng)向信號與機艙位置的夾角，從而確定是否需要調(diào)整機艙標(biāo)的目的以及朝哪個標(biāo)的目的調(diào)整能盡快對準(zhǔn)風(fēng)向。當(dāng)需要調(diào)整標(biāo)的目的時，微處理器PLC發(fā)出必然的信號給偏航驅(qū)動機構(gòu)，以調(diào)整機艙的標(biāo)的目的，從而達(dá)到對準(zhǔn)風(fēng)向的目的。為了減少偏航時的陀螺力矩，電機轉(zhuǎn)速將通過同軸連接的減速器減速后，將偏航力矩感化在反轉(zhuǎn)展轉(zhuǎn)體大齒輪上，帶動風(fēng)輪偏航對風(fēng)，當(dāng)對風(fēng)結(jié)束后，風(fēng)向標(biāo)失去電信號，偏航電機停止轉(zhuǎn)動，偏航過程結(jié)束。其具體偏航過程控制原理如下圖2-1所示:圖2-1偏航控制原理框圖本系統(tǒng)采用三菱PLC作為控制器，實行閉環(huán)控制，用觸摸屏作為人機界面設(shè)備，對整個系統(tǒng)有監(jiān)督控制功能。本系統(tǒng)還可將風(fēng)力發(fā)電機組中的普通三相交流偏航電機換成步進(jìn)電機，相對普通電機來說，它可以實現(xiàn)開環(huán)控制，提高偏航控制的精度，即通過驅(qū)動器信號輸入端輸入的脈沖數(shù)量和頻率實現(xiàn)步進(jìn)電機的角度和位移控制，無需反饋信號。但是步進(jìn)電機不適合使用在長時間同標(biāo)的目的運轉(zhuǎn)的情況，容易燒壞產(chǎn)品，即使用時凡是都是短距離頻繁動作較佳，工作效率較低。開環(huán)控制系統(tǒng)的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，比力經(jīng)濟。缺點是它無法消除干擾所帶來的誤差。而在閉環(huán)控制系統(tǒng)中，不管出于什么原因（外部擾動或系統(tǒng)內(nèi)部變化），只要被控制量偏離規(guī)定值，信息就能及時反饋給微處理器，產(chǎn)生相應(yīng)的控制指令去消除偏差。因此，它具有按捺干擾的能力，能夠更好的檢測執(zhí)行器的過程，對元件特性變化不敏感，并能改善系統(tǒng)的響應(yīng)特性。但反饋回路的引入增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性，而且增益選擇不當(dāng)時會引起系統(tǒng)的不穩(wěn)定。為提高控制精度，在擾動變量可以測量時，也常同時采用按擾動的控制（即前饋控制）作為反饋控制的補充而構(gòu)成復(fù)合控制系統(tǒng)。除此之外，系統(tǒng)的主要硬件還包孕：風(fēng)向傳感器，偏航驅(qū)動電機等。它們的外觀分別如下圖2-2和2-3所示：圖2-2帶有避雷裝置的風(fēng)向傳感器圖2-3偏航驅(qū)動裝置其中，風(fēng)向傳感器采用絕對式傳感器，絕對式風(fēng)向傳感器一般由風(fēng)向標(biāo)和旋轉(zhuǎn)編碼盤組成，風(fēng)向標(biāo)可隨風(fēng)自由轉(zhuǎn)動，其標(biāo)的目的與風(fēng)向一致，旋轉(zhuǎn)編碼盤安裝在風(fēng)向標(biāo)的轉(zhuǎn)軸上，風(fēng)向標(biāo)轉(zhuǎn)動帶動旋轉(zhuǎn)編碼盤軸轉(zhuǎn)動，當(dāng)編碼盤處于分歧的位置時，就會輸出分歧的風(fēng)向。3偏航系統(tǒng)的控制過程為了實現(xiàn)這樣的伺服控制，首先要對整個偏航系統(tǒng)的控制過程進(jìn)行分析。偏航系統(tǒng)的控制過程可以分為：風(fēng)向標(biāo)控制的自動偏航，人工偏航，風(fēng)向標(biāo)控制的90度側(cè)風(fēng)，自動解纜。3.1自動偏航控制該過程是通過風(fēng)向傳感器輸出信號，由PLC判斷偏航情況，并給出偏航控制。風(fēng)向是隨機的，為了使風(fēng)力發(fā)電機吸收的功率最大，發(fā)揮最大效能，機艙必需準(zhǔn)確對風(fēng)；因此必需使葉輪法線標(biāo)的目的與風(fēng)向基本一致。當(dāng)風(fēng)向改變，超過允許誤差范圍時，系統(tǒng)PLC發(fā)出自動偏航指令，傳感器和偏航電機組成的對風(fēng)系統(tǒng)執(zhí)行校正動作，使機艙準(zhǔn)確對風(fēng)。在實際的偏航控制中，帶有解纜傳感器的自動偏航控制過程分析：連續(xù)一段時間檢測風(fēng)向情況；按照自動偏航風(fēng)向標(biāo)傳感器ASS信號給出偏航控制指令。當(dāng)ASS=00時，表白機艙已處于對風(fēng)位置；若ASS=11，則表白進(jìn)行的是鈍角偏航，為了有效地防止電纜纏繞，讀上次鈍角偏航標(biāo)的目的并取其反標(biāo)的目的，記錄此次偏航標(biāo)的目的；若ASS=01，設(shè)置偏航電機正轉(zhuǎn)，若ASS＝10，設(shè)置偏航電機反轉(zhuǎn)；偏航電機工作后啟動偏航計時器計時，控制偏航電機運轉(zhuǎn)必然時間，再判斷ASS是否為00，若ASS=00，表白機艙已對風(fēng)，否則判斷計時時間是否超過偏轉(zhuǎn)360°所需時間，若計時時間超過偏轉(zhuǎn)360度所需時間偏航電機仍未停止工作，則停止偏航，向中心控制器發(fā)出安全停機信號和風(fēng)向標(biāo)故障信號。若ASS＝00，偏航計時時間不超過偏轉(zhuǎn)360度所需時間時，控制偏航電機繼續(xù)運轉(zhuǎn)，直到ASS=00，向中心控制器PLC發(fā)出自動偏航完成信號并復(fù)位自動偏航符號位。3.1.1自動偏航傳感器ASS狀態(tài)圖3-1自動偏航傳感器狀態(tài)示意圖（虛線暗示風(fēng)向標(biāo)0度位置）3.1.2參數(shù)說明和電機運行狀態(tài)表3-1自動偏航傳感器ASS參數(shù)說明和電機運行狀態(tài)ASS設(shè)置電機狀態(tài)00已對風(fēng)（在偏航精度內(nèi)）停止01銳角偏航偏航電機正轉(zhuǎn)10銳角偏航偏航電機反轉(zhuǎn)11鈍角偏航視上次偏航情況3.1.3偏航控制流程圖圖3-2偏航控制流程圖3.1.4偏航電機電氣連接原理圖圖3-3偏航電機電氣連接原理圖3.1.5偏航對風(fēng)控制PLC軌范圖3-4自動偏航控制梯形圖3.290°側(cè)風(fēng)控制在泛起特大強風(fēng)，遭遇切出風(fēng)速以上的大風(fēng)暴時，控制系統(tǒng)對機艙作90°側(cè)風(fēng)處理。由于90°側(cè)風(fēng)是在外界環(huán)境對風(fēng)電機組有較大影響的情況下（例如泛起特大強風(fēng)），為了包管風(fēng)電機組的安全所實施的法子，所以在90°側(cè)風(fēng)時，該當(dāng)使機艙走最短路徑，且屏蔽自動偏航指令；在側(cè)風(fēng)結(jié)束后該當(dāng)抱緊偏航閘，同時當(dāng)風(fēng)向變化時，繼續(xù)追蹤風(fēng)向的變化，確保風(fēng)力發(fā)電機組的安全。控制過程如下：按照90°側(cè)風(fēng)風(fēng)向標(biāo)傳感器DSS的信號，當(dāng)DSS=00時，表白機艙已處于90°側(cè)風(fēng)位置；再判斷DSS是否為10，若DSS=10，為了使機艙走最短路徑，設(shè)置偏航電機反轉(zhuǎn)；若DSS=11，設(shè)置偏航電機正轉(zhuǎn)；此時啟動偏航計時器開始計時。控制偏航電機運轉(zhuǎn)必然時間，再判斷DSS是否為00，若DSS=0，表白機艙已90°側(cè)風(fēng)，否則判斷計時時間是否超過偏轉(zhuǎn)360°所需時間，若計時時間超過偏轉(zhuǎn)360°所需時間且偏航電機仍未停止工作，則停止偏航，向中心控制器PLC發(fā)出安全停機信號和風(fēng)向標(biāo)故障信號。若DSS≠0，偏航計時時間不超過偏轉(zhuǎn)360°所需時間時，控制偏航電機繼續(xù)運轉(zhuǎn)，直到DSS=00，向中心控制器PLC發(fā)出90°側(cè)風(fēng)完成信號并復(fù)位90°側(cè)風(fēng)符號位。DSS的參數(shù)說明如圖3-5所示：圖3-5度側(cè)風(fēng)風(fēng)向標(biāo)傳感器DSS參數(shù)說明3.3人工偏航控制人工偏航是指在自動偏航失敗、人工解纜或者是在需要維修時，通過人工指令來進(jìn)行的風(fēng)力發(fā)電機偏航法子。人工偏航控制過程如下:首先檢測人工偏航起停信號。若此時有人工偏航信號，再檢測此時系統(tǒng)是否正在進(jìn)行偏航操作。若此時系統(tǒng)無偏航操作，封鎖自動偏航操作，若系統(tǒng)此時正在進(jìn)行偏航，清除自動偏航控制符號；然后讀取人工偏航標(biāo)的目的信號，判斷與上次人工偏航標(biāo)的目的是否一致，若一致，松偏航閘，控制偏航電機運轉(zhuǎn)，執(zhí)行人工偏航；若紛歧致，停止偏航電機工作，保持偏航閘為松閘狀態(tài)，向相反標(biāo)的目的進(jìn)行運轉(zhuǎn)并記錄轉(zhuǎn)向，直到檢測到相應(yīng)的人工偏航停止信號泛起，停止偏航電機工作，抱閘，清除人工偏航符號。3.4自動解纜控制自然界中的風(fēng)是一種不穩(wěn)定的資源，它的速度與風(fēng)向是不定的。由于風(fēng)向的不確定性，風(fēng)力發(fā)電機就需要經(jīng)常偏航對風(fēng)，而且偏航的標(biāo)的目的也是不確定的，由此引起的后果是電纜會隨風(fēng)力發(fā)電機的轉(zhuǎn)動而扭轉(zhuǎn)。如果風(fēng)力發(fā)電機多次向同一標(biāo)的目的轉(zhuǎn)動，就會造成電纜纏繞，絞死，甚至絞斷，因此必需設(shè)法解纜。分歧的風(fēng)力發(fā)電機需要解纜時的纏繞圈數(shù)都有其規(guī)定。當(dāng)達(dá)到其規(guī)定的解纜圈數(shù)時，系統(tǒng)應(yīng)自動解纜，此時啟動偏航電機向相反標(biāo)的目的轉(zhuǎn)動纏繞圈數(shù)解纜，將機艙返回電纜無纏繞位置。若因故障，自動解纜未起感化，風(fēng)力發(fā)電機也規(guī)定了一個極值圈數(shù)，在紐纜達(dá)到極值圈數(shù)擺布時，紐纜開關(guān)動作，報紐纜故障，停機等待人工解纜。在自動解纜過程中，必需屏蔽自動偏航動作。自動解纜包孕PLC控制的凸輪自動解纜和紐纜開關(guān)控制的安全鏈動作PLC報警兩部分，以包管風(fēng)電機組安全。凸輪控制的自動解纜過程如下:圖3-6凸輪位置微調(diào)按照角度傳感器CW和CCW所記錄的偏轉(zhuǎn)角度情況，確定順時針解纜還是逆時針解纜。首先松偏航閘，封鎖傳感器故障的敷陳，當(dāng)需要解纜且記錄CW為1時，控制偏轉(zhuǎn)電機正轉(zhuǎn)，當(dāng)需要解纜且記錄CCW為1時，控制偏轉(zhuǎn)電機反轉(zhuǎn)。在此過程中同時檢測偏航中心傳感器信號，直到偏航傳感器中心信號為0，則結(jié)束解纜；此時停止偏航電機工作，系統(tǒng)處于待機狀態(tài)，向中心控制器發(fā)出自動解纜完成信號。紐纜開關(guān)控制的安全鏈庇護(hù)；若凸輪控制的自動解纜未能執(zhí)行，則紐纜情況可能會更加嚴(yán)重，當(dāng)紐纜達(dá)到極值圈數(shù)時（比如設(shè)定3圈），紐纜開關(guān)將動作，此開關(guān)動作將會觸發(fā)安全鏈動作，向中心控制器發(fā)出緊急停機信號和弗成自復(fù)故障信號，等待進(jìn)行人工解纜操作。自動解纜控制梯形圖如圖3-7所示：圖3-7自動解纜控制梯形圖4總結(jié)能源、環(huán)境是當(dāng)今人類保留和發(fā)展所要解決的緊迫問題。風(fēng)力發(fā)電作為一種可持續(xù)發(fā)展的新能源，己經(jīng)成為當(dāng)今社會發(fā)展必弗成少的條件。它不僅可以節(jié)約常規(guī)能源，而且減少環(huán)境污染。因此，控制技術(shù)是機組安全高效運行的關(guān)鍵。偏航控制系統(tǒng)作為水平軸風(fēng)力發(fā)電機組控制系統(tǒng)的重要組成部分，由于在目前技術(shù)條件下風(fēng)電與火電、水電比擬，從造價、電能質(zhì)量、設(shè)備制造和控制技術(shù)等范疇存在劣勢，使得風(fēng)電范疇的理論和應(yīng)用研究工作與西方發(fā)達(dá)國家存在很大差距。國內(nèi)對大型風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的各項研究還十分薄弱。偏航系統(tǒng)作為風(fēng)力發(fā)電機組特有的伺服系統(tǒng)，它能使風(fēng)能獲得更好的利用，所以偏航系統(tǒng)的設(shè)計非常的重要。本課題的主要目的是對風(fēng)力機偏航系統(tǒng)的設(shè)計與控制。首先對風(fēng)力發(fā)電機組系統(tǒng)的基本組成分別做了簡要的介紹，并對系統(tǒng)的主要部分進(jìn)行了功能分析。然后給出了偏航控制系統(tǒng)的控制機構(gòu)和驅(qū)動機構(gòu)的組成以及各部分的功能、工作原理。最后為了實現(xiàn)偏航系統(tǒng)的伺服控制，分析了偏航控制的幾個過程：風(fēng)向標(biāo)控制的自動偏航，人工偏航，風(fēng)向標(biāo)控制的90°側(cè)風(fēng)，自動解纜；同時給出了部分控制過程的流程圖及梯形圖。5參考文獻(xiàn)[1]李勇東．中國風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展現(xiàn)狀和前景[J]．電氣時代，2007(3)：16～20．[2]岑海堂，薛正福．大型風(fēng)電機組發(fā)展現(xiàn)狀與關(guān)鍵技術(shù)[J]．科技創(chuàng)新導(dǎo)報，20085(24)：78～81．[3]徐德，諸靜.風(fēng)力發(fā)電機風(fēng)向隨動控制系統(tǒng)[J].太陽能學(xué)報，2000，21（2）：187-188.[4]李本立．風(fēng)力機結(jié)構(gòu)動力學(xué)[M]．北京:北京航空航天大學(xué)出版社，2005.[5]魏仲,晁勤,馬成興,曹連山.