基于工业组态软件的风力发电监控系统设计开题报告

1. 研究目的与意义

课题研究的背景

风能是免费的可再生资源之一，是无污染，清洁的能源。大力发展风力发电对保护生态环境、改善能源结构、促进可持续发展都十分重要。风力发电技术不断进步，单机容量逐步增大，产品质量得到改善，风能利用率高，是一种可靠的能源。由于技术进步和产品产量的增加，风力发电的经济性日益提高，风电成本持续下降。

当风力发电场的规模不断扩大或者用户关注的风力参数发生改变时，希望能够实现远程监控，而组态软件的方式不仅可以灵活配备监控界面及风机运行参数的要求，而且也有利于系统扩展新的功能，从而实现对规模扩展中的风力发电场运行状态进行实时监控的目的。因此将组态软件监控技术应用于风力发电，不仅降低了风力发电场的运营成本，同时也增加了风力发电场的经济效益。

2. 研究内容和预期目标

本课题研究内容：

本实验平台主要由风力发电装置、模拟风场机构和系统控制柜三部分组成。设计的控制系统以plc为主控制器，结合变桨距控制、组态监控等技术，对实验平台进行模拟、侧风偏航以及人机交互。

① 提出风力发电实验平台控制系统的总体设计

3. 研究的方法与步骤

本文以风电机组的变桨控制环节为对象，运用传感器技术、计算机技术和自动控制技术，进行风力发电上位机监控系统设计。首先，分析变桨控制的原理，确定主要监控参数；然后，掌握风力发电及控制系统的结构、原理以及性能要求，建立基于S7-200PLC 的风力发电变桨控制系统模型；最后，进行风力发电变桨控制系统PLC和上位机监控软件设计。

4. 参考文献

[1]林勇刚, 李伟, 陈晓波,等. 大型风力发电机组独立桨叶控制系统[j]. 太阳能学报, 2005, 26(6):780-786.：

[2] 韩兵, 周腊吾, 陈浩,等. 大型风机的独立变桨控制方法[j]. 电力系统保护与控制, 2016, 44(2):1-8.

[3]丁柏闻. 大型风电机组独立变桨距控制系统研究[d]. 辽宁工程技术大学, 2013.

5. 计划与进度安排

1）第01-03周：收集资料，知识准备并完成开题报告；2）第04-05周：系统方案设计及可行性研究；3）第06-08周：系统硬件设计及绘图；4）第09-11周：系统软件设计及编程；5）第12-13周：系统的硬软件调试和设计收尾工作；6）第14-16周：撰写毕业论文和毕业设计答辩准备7）第17周：评定成绩、整理资料。