基于PLC的风力发电监控系统设计开题报告

1. 研究目的与意义

1、课题研究的背景

风电作为一种无污染的、可循环利用的新能源生产手段，在资源消耗越来越严重的今天，逐渐受到了广泛的关注。风能的资源储量巨大，在内陆地区和海洋都有着极大的待开发空间，且与传统的火力发电和水力发电技术相比，风力发电厂的建设较为简单，发电方式更为的灵活，近年来风电的发展速度也越来越快。随着建设规模的不断扩大，为了确保风电设备安全、高效的运行，对风力发电的有效监控就显得愈发重要。

风力发电监控系统是集合了通信技术、传感器技术、控制技术、计算机技术等技术的系统。该系统可以为风电场的选址、风机的分布等风场建设项目提供必要的数据参考，更重要的作用在于可以为风电设备的安全运行提供有效监控。风力发电监控系统一般由三部分组成：数据采集装置、数据通信装置、上位机监控装置。

2. 研究内容和预期目标

本课题研究内容：

1)风力发电及控制系统的结构、原理和性能要求

分析风力发电的原理，掌握风电设备运行过程中的一些重要的运行参数，了解控制系统的控制特性和控制要求

3. 研究的方法与步骤

本文拟采用PLC完成数据的采集和传输，采用MATLAB/Simulink完成双馈异步电机模型的搭建和分析，采用KingView或其他手段完成上位机监控软件的设计。

首先，分析风电设备运行时的关联设备及它们的重要指标；然后，依据对风电设备控制方案的了解建立双馈异步电机的仿真模型，分析其控制对象和控制参数；最后，完成风电设备参数数据的传输和监控软件的设计。

4. 参考文献

[1] 孔屹刚，王杰，顾浩，等. 大型风力机气动载荷分析与功率控制[j]. 太阳能学报.2012, 33(6): 1023-1029.[2] 崔总泽, 李子健, 项群杰,等. 新型双转子结构风力发电系统及其双模功率控制策略[j]. 中国电机工程学报, 2014, 34(36):6499-6505.[3] 马祎炜, 俞俊杰, 吴国祥, 等. 双馈风力发电系统最大功率点跟踪控制策略[j]. 电工技术学报,2009,24(4):202-206.[4] 宋万清, 杨建国. labview实现pc与plc实时监控[j]. 制造业自动化, 2005, 27(4):60-62..[5] 崔总泽，王士亮，史立勤，等. 一种新型结构变速恒频风力发电机组系统及其控制策略[j]. 电工技术学报. 2013, 28(7): 80-86.[6] 吴国祥, 黄建明, 陈国呈, 等. 变速恒频双馈风力发电运行综合控制策略[j]. 电机与控制学报, 2008,12(4): 435-441.[7] 邢作霞，陈雷，孙宏利，等. 独立变桨距控制策略研究[j]. 中国电机工程学报. 2011, 31(26): 131-138.

[8] mohan n. advanced electric drives: analysis, control, and modeling usingmatlab/simulink[j]. 2001.

[9] 武愈振. 组态监控软件的web运行时研究与设计[d]. 电子科技大学, 2010.

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；