光伏发电开题报告

光伏发电开题报告
光伏发电开题报告

南通大学电气工程学院毕业设计(论文)开题报告

学生姓名xxxx 学号xxxxx 专业电气工程及自动化

课题名称一种聚光式光伏发电装置及其控制器的设计

阅读文献情况国内文献 15 篇开题日期2013年3月23日国外文献 5 篇开题地点11#708

一.文献综述与调研报告:(阐述课题研究的现状及发展趋势,本课题研究的意义和价值、参考文献)

1.课题研究的背景:

能源是人类赖以生存与发展的主要物质基础之一,当今社会发展与经济繁荣主要得益于常规化石燃料能源(如石油、煤、天然气、铀等)的广泛应用。然而随着经济的发展和社会的进步,能源的需求日益增长,常规能源越来越供不应求,人类将不得不面临无能源可用的能源短缺危机[1]。由能源短缺引发的问题也越来越突显,现代化发展将由于能源中断而在世界范围内出现经济危机,剧烈的矛盾将也应运而生,现代经济可能也随之土崩瓦解。由于能源紧缺问题而引发的战争,在上世纪里常有爆发,比如,在中东有着世界上最大的石油产区,因石油危机常引发几次惨烈的战争[2]。如果新能源不能广泛投入应用,这些由于危机而引发的战争在将来还会出现,甚至因为危机的深化而更加剧烈。

环境污染的加剧也导致了很多新的社会问题的出现。经贸的全球化,废物垃圾越境转移问题表现突出,环境污染呈现国际化的新趋势。大量化石燃料能源的使用,是环境污染和生态环境破坏的主要原因。在常规化石燃料能源使用过程中,产生了大量的 CO2、SO2和烟尘等有害物,造成了“温室效应”及大范围的酸雨,使得全球的极地和高山上的冰川积雪融化,海平面上升,大量的森林遭到破坏,建筑被腐蚀,人类的身体健康和生存发展受到严重威胁[3]。

在这种形势下,只有加紧开发新能源,才能根本解决能源紧缺与经济发展的矛盾以及资源环境的破坏与人类持续发展的矛盾[4]。因此新能源的开发利用得到了前所未有的快速发展,包括太阳能(光伏、光热和光化学)、风能、潮汐能、生物能、地热能等。在这些新能源中,太阳蕴含巨大的能量,而光伏发电即将太阳能转化为电能,开发利用太阳能已成为世界上许多国家可持续发展的重要战略决策。太阳能有其自身的特点和优势:

(1)太阳的储量非常大,取之不尽,用之不竭。根据科学家计算,40分钟内辐射到地面上的能量足可以供给人类使用一年。太阳能每年辐射到地球的能量大约为全球人类年用电量的1.5万倍。

(2)分布广泛。在地球上人类居住的地方都有充足的阳光,在边远地区太阳能显得特别重要。人烟稀少的地方,电网遍布不到,或者没有燃气燃油供应时,太阳能可以发挥重大作用。

(3)绿色,可再生。太阳能的使用无污染,不会对环境造成破坏。

(4)建设简单,周期短,成本低。

正因为太阳能有以上的特点和优势,作为一种新能源已经受到世界各国的极大重视。因而光伏发电有着非常广泛的应用前景,是人类实现可持续发展的重要途径[5]。

2.课题研究现状和发展趋势

作为二十一世纪能源研究的热点,太阳能的有效利用是解决环境和能源问题的主要途径之一。太阳能光伏发电是利用半导体界面的光生伏特效应将光能转变为电能的一种技术。其核心元件就是太阳能电池。太阳能电池经过串联后进行封装保护可形成大面积的太阳电池组件,再配合上功率控制器等部件就形成了光伏发电系统[6]。光伏发电系统分为独立光伏系统和并网光伏系统。独立光伏系统可以独立运行,而并网光伏发电系统是与电网相连并向电网输送电力的光伏发电系统[7]。光伏发电系统主要由太阳能电池阵列,蓄电池组,充放电控制器,逆变器,交流配电柜等设备组成[8]。

由于光伏发电具有不可比拟的优势,在未来的几十年太阳能定会占据世界能源消费的重要席位,不但要替代部分常规能源,而且将成为世界能源供应的主体。预计到2030年,可再生能源在总能源结构中将占到30%以上,同时太阳能光伏发电在世界总电力供应中的占比也将达到10%以上;到2040年,可再生能源将占总能耗的50%以上,太阳能光伏发电将占总电力的20%以上;到21世纪末,可再生能源在能源结构中将占到80%以上,太阳能发电将占到60%以上。这些数字足以显示出太阳能光伏产业的发展前景及其在能源领域重要的战略地位。

在传统光伏发电系统中普遍采用的是固定方阵发电方式,即太阳能电池板的朝向是固定的。而太阳在一天中东出西落,一年之中春、夏、秋、冬位置不定,无法保证太阳光始终垂直照射在电池板上。并且太阳辐射密度低,转换效率低,因此需要大面积的光伏电池,这无疑增加了光伏发电的成本[9]。这些问题都严重制约了光伏产业的发展。在这种情况下,人们提出了聚光光伏系统的概念,用成本较低的聚光器聚光,减少太阳能电池组件的面积, 使太阳能电池工作在几倍乃至几百倍的光强条件下,提高单位面积太阳电池的输出功率, 有

效地解决了光伏发电成本居高不下的问题, 在将来必定有着广阔的发展空间和很好的应用前景[10]。

目前, 非聚光型的光伏系统在光伏市场上还占据了主导地位,这主要是因为聚光光伏系统还存在一些关键的科学技术问题没有得到完全解决。最主要的原因是因为聚光光伏系统需要高精度

的太阳同步跟踪装置, 没有平板光伏技术可靠, 其维护费用相对也较高[11]。所以聚光光伏系统的控制技术已经成为许多国内外学者的研究热点。美国Biackace,在1997年研制了单轴太阳跟踪器,完成了东西方向的自动跟踪,而南北方向则通过手动调节。1998年美国国加州成功的研究了ATM 两轴跟踪器。2002年2月美国亚利桑那大学推出了新型太阳能跟踪装置,该装置利用控制电机完成跟踪,采用铝型材框架结构,结构紧凑,重量轻,大大拓宽了跟踪器的应用领域[12]。2002年5月首次召开太阳能聚光发电国际会议,表明光伏聚光系统作为很有潜力的一项技术已经引起更多人的关注。此后在美国、欧洲、澳洲,聚光光伏产业都得到了飞速发展。

聚光光伏技术的应用在国内刚起步,一些项目尚处于实验、示范阶段。2008 年,国内首个太阳能聚光光伏示范电站在内蒙古鄂尔多斯市建成,安装了 200 千瓦太阳能聚光光伏电池。经聚光器聚光后,单位面积太阳能电池的发电量明显提高。该项目的建成,标志着我国聚光光伏发电技术的应用迈出了重要一步。目前,跟踪太阳的方法有很多,主要是光电跟踪和根据视日运动轨迹跟踪。后一种跟踪方式又可以分为双轴跟踪和单轴跟踪[13]。孙茵茵,鲍剑斌等对太阳自动跟踪器进行了研究,分析了压差式太阳能跟踪器、控放式太阳跟踪器、时钟式跟踪器、比较控制式太阳跟踪器等四种跟踪器的优点与缺点[14],并提出了新型自动跟踪器的设计方案。基本原理是:根据得到的太阳的高度角和方位角,把聚光器和太阳位置偏差(即聚光器光轴与阳光不平行时)给出的信号,经过前置放大器放大、滤波后保存到处理器中,由处理器进行一定的处理后控制步进电机转动,使聚光器随着太阳移动而移动,从而达到跟踪的目的。全自动跟踪太阳发电就是从控制手段上出发,根据太阳位置的变化,调整太阳能电池板的偏转角度,从而跟踪太阳的运行轨迹,使太阳入射光线垂直照射到太阳能电池板上,充分地接收太阳辐射能量。最新实验结果表明:在相同条件下,其发电能力(和固定式相比)提高35%,成本下降25%。而且瓦数越大,造价降低就越多,这是因为跟踪所附加的部件设备,在一定的范围内,造价上基本没有什么大变动的缘故。最近陈应天教授研制出一种四倍聚光的单晶硅光电池发电样机,初步分析可使1kw峰电的初始投资成本比平板固定式节省20%一30%,发电成本降低44%一49%。所以随着跟踪技术的提高,跟踪式太阳能聚光器系统正变得更具市场竞争力。

聚光光伏系统可以极大的提高现有太阳能电池板的发电效率,节省大量的资源,降低光伏发电成本。但该系统目前仍处于研究开发阶段, 商业化产品非常有限, 距离大规模使用还有很长的距离。跟踪控制技术就是制约该产业发展的一个关键因素,也是目前世界上研究的热点问题。本课题就是针对跟踪控制技术展开研究,通过新的设计方案,提高其控制精度和稳定性,降低成本,使得光伏发电产业更具竞争力。

3.课题研究的意义

太阳能的大规模应用将是 21 世纪人类社会发展进步的一个重要标志。日益恶化的生态环境

使人们逐步认识到,人类必须走可持续发展的道路,大力开发和利用可再生能源是必由之路。太阳能光伏利用技术在这种形势下进入了快速发展的阶段,利用太阳能聚光光伏发电是解决当前能源短缺、资源枯竭、环境污染等问题的一种有效方法和途径。在光伏系统输出功率相同的条件下,利用聚光材料的低成本优势,来替代昂贵的太阳能电池板,降低光伏系统的综合成本,可以实现太阳能光伏转换高效性与技术性的统一。对常规太阳能电池进行聚光,可以提高单位面积太阳能电池的输出功率。一定程度上克服了太阳能量的分散性,所以聚光技术具有很高的研究价值和很好的应用前景。聚光太阳能发电系统由聚光器组件、散热器组件、高效太阳能电池、太阳能对日追踪机构等组成[13]。

在本课题中,聚光器采用双抛物面结构,用大抛物面进行聚光,小抛物面进行散光,来提高聚集光的均匀性和平行度,避免聚集光不均匀导致局部受热,电池损坏等现象。针对传统跟踪方法稳定性差、跟踪精度低、成本高的缺点,提出了一种混合式两轴跟踪控制系统设计方案。该方案结合日历跟踪法的优点,能够实现对太阳位置的精确跟踪。有效解决了受天气情况影响太阳光线往往不能照到传感器上,导致跟踪装置无法对准太阳,甚至会引起执行机构的误动作等诸多缺陷。本课题的研究方法能提高光伏发电的效率,降低光伏发电的成本,使其在成本、性能和可靠性三者之间达到平衡,具有较好的实用价值。

参考文献:

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[4] 赵为. 太阳能光伏并网发电系统的研究[D]. 合肥工业大学. 2002,5

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Applications on Transport [A]. Photovoltaic Specialists Conference. 2010: 66—70 [19] Hayden H, Johnston P. APS installation and operation of 300 kW of amonix high

concentration PV system[C].New Orleans:29th IEEE PVSC,2002:1362-1368

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National Renewable Energy Laboratory (NREL), Golden, Colorado

二.本课题的基本内容,预计解决的难题

本课题研究的重点是太阳能电池板在聚光条件下的跟踪控制,侧重于以单片机为核心的软硬件控制的设计。主要内容如下:

1.追日跟踪算法及控制器设计。采用混合式两轴跟踪控制系统设计方案,在太阳轨迹日历法的基础上进行优化,提高跟踪精度和稳定性。

2.无线通讯模块和液晶显示模块的设计,可以增强系统的可控性和柔性。

3.温度传感器的设计,用单片机实时监控水温,控制水箱的开启与关闭。

4.以单片机为核心的闭环系统控制策略的研究,该方法不仅可以提高系统的控制精度,而且可以把功耗降到最低,节约能源。

可能出现的难题:

1.单片机、光强度传感器、温度传感器、步进电机等的选择。只有合理地选择好了这些硬件设施,才能保证后续工作的完成。

2.伺服跟踪系统的设计。需找到一种合适的方法结合太阳轨迹日历法来提高跟踪精度。

3.编写程序及各模块的调试。编程中会遇到各种错误,需要反复对其修改,在调试过程中外界干扰、安装位置不精确等环境因素都会影响系统运行效率,要根据实际情况不断对方案进行修改。

三.课题的研究方法、技术路线

1.查阅相关文献,了解光伏发电系统的工作原理和基本组成结构;

2.了解电气控制设计各模块的功能,确定设计方案;

3.选择单片机类型,编写程序,提出控制策略并优化;

4.搭建模型,进行调试并提出整改方案

四.研究工作条件和基础

1.南通大学有丰富的图书和期刊资源,以及便利的网上查询和下载系统,基本上能满足本项

目查阅文献的需要;

2.计算机一台;

3.大抛物反射面和小抛物反射面,红外滤光片,光伏电板,迎光探测器,机械支承机构等机械加工部件;

4.单片机一块,步进电机两台,传感器,液晶屏。

五、进度计划

起讫日期工作内容

1月15日-3月

查阅中外参考文献,翻译一份英文资料

4日

3月5日-3月

消化吸收参考文献及资料,撰写毕业设计开题报告20日

3月21日-4月

熟悉聚光式双抛物面聚光发电供热系统的工作原理12日

4月13日-4月

毕业设计中期检查

30日

5月1日-5月

完成整体系统的设计,并进行调试

14日

5月15号-5月

撰写毕业论文(设计说明书)

26日

5月27日-6月

修改完善毕业论文,进行毕业设计成果演示和验收2日

6月3日-6月6

准备和进行毕业设计答辩

文献调研完成日期3月20日论文实验完成日期5月23日

论文阶段完成

撰写论文完成日期6月2日评议答辩完成日期6月6日

导师签名:年月日

教研室主任签名:年月日学

院意见通过开题()

开题不通过()

教学院长签名:年月日

风力发电系统开题报告

天津大学本科生毕业论文开题报告

五、研究方法 综上所述,本设计以1KW风力发电机为单元,组成20KW的多风轮发电系统。也就是说,研究20台以上小型发电机的组合可行性方案。再提出可行性组合方案后,通过分析计算,得出相关数据。分析风切变对不同排列方案的多风轮发电系统总功率的影响。优化选择出横梁尺寸后,通过相关测应力、应变实验,考察横梁应力。并对比实验结果和计算结果。 六、可行性分析及已具备的条件 对于小型风力发电机组合的风力发电系统有一个直观的认识。并通过近期的学习,掌握相关知识。并在老师的指导下,逐步明确了研究过程。在本科学习期间,已掌握相关力学分析基础,并熟悉侧应力应变以及微小型形变的实验。七、进度安排 2013.12.16——2014.03.07:通过查找资料,明确课题意义,了解本课题的研究内容和研究方法,并撰写开题报告。 2014.03.08——2014.04.05:仔细研读资料,对课题所研究的相关问题有比较清晰的了解,请教导师或学长把问题解决。制定组合方案、学习完成相应条件下迎风面积、总功率等参数的计算。 2014.04.06——2014.05.02:实验模拟,测量相关数据 2014.05.03——2014.05.30:完成修改论文并提交外文资料 2014.05.31——2014.06.10:终稿并答辩 八、主要参考文献 [1]Thomsen O T. Sandwich materials for wind turbine blades—present and future[J]. Journal of sandwich structures and materials, 2009, 11(1): 7-26. [2]Mostafaeipour A. Productivity and development issues of global wind turbine industry[J]. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 2010, 14(3): 1048-1058. [3]Gebhardt C G, Preidikman S, Massa J C. Numerical simulations of the aerodynamic behavior of large horizontal-axis wind turbines[J]. International Journal of Hydrogen Energy, 2010, 35(11): 6005-6011. [4]Eriksson S, Bernhoff H, Leijon M. Evaluation of different turbine concepts for wind power[J]. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 2008, 12(5): 1419-1434. [5]Liserre M, Cardenas R, Molinas M, et al. Overview of multi-MW wind turbines and wind parks[J]. Industrial Electronics, IEEE Transactions on, 2011, 58(4): 1081-1095.

光伏电站 毕业设计 开题报告

毕业设计(论文)开题报告 题目新疆哈密东南山口 50Mwp光伏电站设计 专业电力 班级 学生 指导教师 2015 年

一、毕业设计(论文)课题来源、类型 课题来源:由于本人家乡新疆哈密地区光照条件十分优越,故拟在哈密东南山口地区建一个容量为50Mwp的并网光伏电站,经在网上查阅相应的资料后,已搜到相关设计标准和设计流程,可以作为一个研究课题。 类型:理论研究 二、选题的目的及意义 2.1太阳能的优势 太阳能作为一种新型的绿色可再生能源,与其他新能源相比利用最大,是最理想的可再生能源。因为它具有以下的特点: (1)数量巨大:每年到达地球表面能供人类利用的太阳辐射相当于一颗原子弹爆炸时所发出的能量; (2)时间长久:用之不竭,太阳按目前功率辐射能量其时间约可持续100亿年; (3)普照大地:取之不尽,不需要开采和运输; (4)清洁无污染:无任何物质的排放,既不会留下污染物,也不会向大气中排放废气。 2.2光伏发电的优势 太阳能的开发利用主要有光热利用、光伏利用、光化学利用等三种形式。目前,以太阳能电池技术为核心的太阳能光伏利用成为太阳能开发利用中最重要的应用领域,因为光伏发电具有以下明显优点:

(1)结构简单,体积小且轻。能独立供电的太阳能电池组件和方阵结构都比较简单,输出50W的晶体硅太阳能电池组件,体积约为450mm×985mm×45mm,质量为7kg。 (2)容易安装运输,建设周期短。只要将太阳能电池支撑并面向太阳即可发电,宜于制成小功率移动电源; (3)维护简单,使用方便。如遇风雨天,只需检查太阳电池表面是否被粘污、接线是否可靠、蓄电池电压是否正常即可。大型光伏电站使用计算机控制运行,运行费用很低。 (4)清洁、安全、无噪声。光伏发电本身不向外界排放废物,没有机械噪声,是一种理想的能源。 (5)可靠性高,寿命长,并且应用范围广。晶体硅太阳能电池的寿命可以长达20至35年,在光伏系统中,只要设计合理、选型适当,蓄电池的寿命可以达到10多年;太阳能几乎无处不在,太阳能电池在中国大部分范围内都能作为独立的电源。 2.3阳能开发潜力 在中国,太阳能资源较好的地区占国土面积2/3以上,主要集中在西部地区,尤其是西北和青藏高原,年平均日照在2200小时以上,中国陆地每年接收的太阳辐射量约合24000亿吨标准煤。太阳能发电虽受昼夜、晴雨、季节的影响,但可以分散的进行,所以它适于各家各户分别进行发电,而且可以连接到供电网络上,使得各个家庭在电力富裕时可将其卖给电力公司,不足时又可以从电力公司买入。分布式光伏发电并网系统将可能是今后住宅和办公用电的主要模式。太阳能发电有更加激动人心的计划。一

开题报告--800W微型光伏发电并网逆变器设计

本科毕业设计(论文)开题报告题目:800W微型光伏发电并网逆变器设计 学生姓名学号 教学院系电气信息学院 专业年级电气工程及其自动化2008级 指导教师职称教授 单位

800W微型光伏发电并网逆变器设计 1 设计目的与意义 1.1 目的与意义 逆变器是把直流电能转变成交流电(一般为220v/50Hz正弦或方波)。中小功率逆变器是户用独立交流光伏系统中重要的环节之一,其可靠性和效率对推广光伏系统、有效用能、降低系统造价至关重要,因而各国的光伏专家们一直在努力开发适于户用的逆变电源,以促使该行业更好更快地发展。 本论文根据光伏发电并网系统的特点,设计一台额定功率为800W的微型光伏发电并网逆变器。该并网逆变器能实现最大功率点跟踪和实现反孤岛效应控制功能,控制部分采用TMS320F240型DSP作为电流跟踪方案,实现与电网电压同步的正弦电流输出。 1.2 现状 目前我国在小功率逆变器上与国际处于同一水平,在大功率并网逆变器上,合肥阳光电源大功率逆变器2005年已经批量向国内、国际供货。该公司250KW、500KW 等大功率产品都取得了国际、国内认证,部分技术指标已经超过国外产品水平,并在国内西部荒漠、世博会、奥运场馆等重点项目上运行,效果良好。 逆变器不仅具有直交流变换功能,还具有最大限度地发挥太阳电池性能的功能和系统故障保护功能。根据采用隔离变压器的类型,并网逆变可分为低频环节、高频环节以及非隔离型并网逆变低频环节并网逆变器采用工频变压器作为与电网的接口,因此存在体积和重量大、音频噪音大的缺点;而非隔离型并网在一些国家禁止使用,因此现在普遍采用直接挂在电网上运行的高频环节并网逆变器。 光伏发电系统中逆变器是非常重要的部件,决定着系统的效率以及输出电流波形的质量。逆变器的拓扑有很多种,其中最常用的是全桥结构。为了降低光伏发电系统的成本,现在许多国家都在不遗余力的对高效逆变器进行研究。目前国际上一些知名公司的逆变器产品整机效率已经可以达到93%~95%。 2 设计任务概况 任务要求 (1)完成电气原理图设计; 1

光伏最大功率点跟踪系统任务书和开题报告

武汉纺织大学 毕业设计(论文)任务书 课题名称:太阳能光伏阵列最大功率点跟踪系统 完成期限: 2012年10月15日至 2012年12月20日 学院名称高等职业技术学院学号 1011142121 专业班级应电102班学生姓名陈志朋 指导教师张国琴指导教师职称讲师学院领导小组组长签字

一、课题训练内容 (1)培养学生收集资料、文献检索的能力,发现问题的能力; (2)培养学生工程开发的能力,制定工作计划和协调组织能力; (3)培养学生综合运用所学专业知识,理论,解决实际工程问题的能力;(4)培养学生原理设计、实验分析或理论推导的能力; (5)培养学生撰写文档的能力; (6)培养学生阅读英语文献的能力和翻译的能力。 二、设计(论文)任务和要求(包括说明书、论文、译文、计算程序、图纸、作品等数量和质量等具体要求) (1)查阅课题相关参考文献、技术资料,做好备份,以便以后查找。 (2)二周上交毕业设计开题报告一份。开题报告内容与学校模板要求一致字数不少于2000字;经指导教师检查合格后才能进行后续工作。 (3)熟悉光伏发电系统的基本组成,掌握光伏阵列发电原理以及太阳能最大功率点跟踪的基本原理。比较各种跟踪策略的原理及优缺点,选择一种 好的跟踪策略,在PSCAD软件平台下实现最大功率点跟踪的仿真。(4)完成毕业设计论文,字数不少于15000字。论文应包括中文摘要、英文摘要、目录、正文、参考文献、附录(可无)、致谢7个部分;具体每一 部分的格式严格按照学校教务处模板的规定。 三、毕业设计(论文)主要参数及主要参考资料 光伏电池的主要参数 (1)在PSCAD软件平台上设计最大功率点的控制系统的模型。 (2)实现最大功率点跟踪功能,实现输出电压基本恒定,输出功率跟随太阳能的最大输出功率。 参考资料: [1]路甬祥.明晰科技创新的基础作用支撑我国能源可持续发展[R].北京:中科院能源可持续发展战略研讨会,2007

风力发电并网稳定性研究开题报告

Xx大学 毕业设计(论文)开题报告题目风力发电并网稳定性研究 系(院)自动化系年级 专业电气工程与自动化班级 学生姓名学号 指导教师职称 xxx教务处 二〇一一年三月 开题报告填表说明

1.开题报告是毕业设计(论文)过程规范管理的重要环节,是培养学生严谨务实工作作风的重要手段,是学生进行毕业设计(论文)的工作方案,是学生进行毕业设计(论文)工作的依据。 2.学生选定毕业设计(论文)题目后,与指导教师进行充分讨论协商,对题意进行较为深入的了解,基本确定工作过程思路,并根据课题要求查阅、收集文献资料,进行毕业实习(社会调查、现场考察、实验室试验等),在此基础上进行开题报告。 3.课题的目的意义,应说明对某一学科发展的意义以及某些理论研究所带来的经济、社会效益等。 4.文献综述是开题报告的重要组成部分,是在广泛查阅国内外有关文献资料后,对与本人所承担课题研究有关方面已取得的成就及尚存的问题进行简要综述,并提出自己对一些问题的看法。 5.研究的内容,要具体写出在哪些方面开展研究,要突出重点,实事求是,所规定的内容经过努力在规定的时间内可以完成。 6.在开始工作前,学生应在指导教师帮助下确定并熟悉研究方法。 7.在研究过程中如要做社会调查、实验或在计算机上进行工作,应详细说明使用的仪器设备、耗材及使用的时间及数量。 8.课题分阶段进度计划,应按研究内容分阶段落实具体时间、地点、工作内容和阶段成果等,以便于有计划地开展工作。 9.开题报告应在指导教师指导下进行填写,指导教师不能包办代替。 10.开题报告要按学生所在系规定的方式进行报告,经系主任批准后方可进行下一步的研究(或设计)工作。 一、课题的目的意义:

风电并网稳定性开题报告

南京工程学院 毕业设计开题报告 课题名称:风力发电场并网运行稳定性研究 学生姓名:李金鹏 指导教师:陈刚 所在院部:电力工程学院 专业名称:电气工程及其自动化 南京工程学院 2012年3月5日

说明 1.根据南京工程学院《毕业设计(论文)工作管理规定》,学生必须撰写《毕业设计(论文)开题报告》,由指导教师签署意见、教研室审查,系教学主任批准后实施。 2.开题报告是毕业设计(论文)答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。学生应当在毕业设计(论文)工作前期内完成,开题报告不合格者不得参加答辩。 3.毕业设计开题报告各项内容要实事求是,逐条认真填写。其中的文字表达要明确、严谨,语言通顺,外来语要同时用原文和中文表达。第一次出现缩写词,须注出全称。 4.本报告中,由学生本人撰写的对课题和研究工作的分析及描述,应不少于2000字,没有经过整理归纳,缺乏个人见解仅仅从网上下载材料拼凑而成的开题报告按不合格论。 5.开题报告检查原则上在第2~4周完成,各系完成毕业设计开题检查后,应写一份开题情况总结报告。

毕业设计(论文)开题报告 学生姓名李金鹏学号206080923 专业电气工程及其自动化指导教师姓名陈刚职称讲师所在院部电力工程学院课题来源自拟课题课题性质工程研究课题名称风力发电场并网运行稳定性研究 毕业设计的内容和意义 内容: 早期风电的单机容量较小,大多采用结构简单、并网方便的异步发电机,直接和配电网相连,对系统影响不大。但随着风电场的容量越来越大,对系统的影响也越来越明显,而风电场所在地区往往人口稀少,处于供电网络的末端,承受冲击的能力很弱,给配电网带来谐波污染、电压波动及闪变等问题。 因此以恒速恒频异步风力发电机组成的风电场为研究对象,建立风力发电系统的线性化状态方程。研究包含风电场的电力系统潮流算法,利用MATLAB及其仿真平台实现电力系统潮流计算以及机电暂态仿真。分析比较各种潮流算法的优缺点。建立简单系统的小干扰稳定分析线性化状态方程,得出了状态矩阵元素的参数表示形式。用特征值分析方法研究大型风电场接入电网后的系统小干扰稳定问题。分析风电场改变对系统小干扰稳定性的影响。采用时域仿真方法研究大型风电场接入电网后的系统暂态稳定问题。 意义: 据国际能源署统计,全球风力发电机总装机容量1999年的2000兆瓦增加到2005年的60000兆瓦,世界风能市场装机资金达450亿欧元,提供50万个就业岗位。风能这种清洁能源每年可以减少2.04亿吨的二氧化碳排放量。 随着风电装机容量的增加,在电网中所占比例的增大,风能的随机性、间隙性特点,和风电场采用异步发电机的一些特性,使稳态电压值上升、过电流、保护装置的动作误差,电压闪变、谐波、浪涌电流造成的电压降落,从而使得风电的并网运行对电网的安全,稳定运行带来重大的影响。其中最为突出的问题就是使风电系统的电能质量严重下降,甚至导致电压崩溃。风电场脱网事故频发,对电网安全运行构成威胁,所以进行风力发电并网运行稳定性研究是非常必要的。

风电并网对电力系统的影响分析开题报告

毕业设计(论文)开题报告书 课题名称风电并网对电力系统的影响分析 学生姓名黄志勇 学号0741227305 系、年级专业电气工程系、07电气工程及其自动化 指导教师袁旭龙副教授 2010年12 月20 日

一、课题的来源、目的意义(包括应用前景)、国内外现状及水平 课题来源: 风能作为一中清洁的能源受到了全世界普遍的青睐,但是风能发电也存在这一些难以解决的问题,如风电并网对系统的影响以及风力发电的规划是摆在眼前的现实问题。风力发电并网后会对电力系统产生不小的影响,会影响到电网的稳定性、电网电压,电能质量和继电保护装置,还会造成谐波污染。其中由风电并网所引起的电压波动和闪变是风电并网的主要负面影响。虽然现在风力发电机组大都采用软并网方式,但是启动时仍会产生较大的冲击电流,使得风电机组输出的功率不稳定,进而会导致电压的波动和闪变。电压的波动和闪变会使电灯闪烁,电视机画面不稳定,电动机转速变化严重影响到工业产品的质量,在某些特殊行业电压不稳会使一些精密的仪器出现测量错误,严重时还会引发重大事故。风能作为一种间歇性能源,加之风能资源的预测准确度并不能完全符合电力系统对电能质量的要求,所以寻求新途径新思路解决风电对系统的影响也自然成了许多电力行业工作人员的目标。 目的意义: 综合运用所学的理论知识,使理论与实践相结合,尽快适应生产实际;提高动手能力和分析问题、解决问题的能力;增强工程观念;提高查阅资料和阅读专业英语资料的能力。 随着世界能源日益紧缺和全球气候变暖趋势增强,新能源、可再生资源的开发利用成为了解决上述问题的主要手段之一。风力发电是目前可再生能源各种技术中发展最快、技术最为成熟、最具大规模和商业化前景的产业,是最有可能成为主流电源的可再生能源技术之一。所以采取措施改善风电并网对电力系统的一些负面影响,积极促进风电的开发利用,是优化能源结构,保障能源安全,缓解能源利用造成的环境污染,促进能源与经济、能源与环境协调发展的重要的选择,是建设资源节约型、环境友好型社会和实现可持续发展的重要途径。 国内现状及水平: 我国是世界上利用风能最早的国家之一,可以开发利用的风能资源仅次于前苏联和美国,为世界第三位。目前,我国已经拥有750kw以下各类风电设备的制造能力,兆瓦级风力发电机组正在研究试验阶段,风电机组正由定桨矩型向变桨矩型过渡。 国内风电场装机大多数为mw级以下的定桨距定速型风机。其中,600kw和750kw 的国内生产厂家超过数十家,而且占据了市场的80%以上,国产化率已达90%;mw

风电功率预测开题报告

福州大学本科生毕业设计(论文)开题报告 姓名黄生树学号011000511专业电气工程与自动化(建筑电气方向) 毕业设计(论文)题目风电功率预测方法的研究 一、论文选题依据(包括本课题国内外研究现状述评,研究的理论与实际意义,对科技、经济和社会发展的作用等) 由于人们对能源需求的不断增展然而传统的化石能源作为不可再生资源而日益枯竭,以及使用化石能源对生态环境带来的的破坏越来越引起人们的重视,因此找到新的清洁能源代替化石能源是人们迫切的需求。风电作为可再生的清洁能源,大力发展风电是解决能源的可持续发展的重要举措之一。据统计,截止至2014年末,中国新增装机容量和累计装机容量均占据世界第一。根据相关调查报告显示,中国风电行业具有良好的发展前景和广阔的市场空间。 从各国风电总的发展情况上看,风电发电占比持续上升,化石能源发电占比持续下降。但是由于风能具有高度的波动性、间歇性、不稳定性等特点,使得当大容量风电并网运行时,会破坏电力系统的平衡,带来电网电能质量下降危害电力系统安全等严重后果。这也进一步限制了风电的进一步发展。为了风电的进一步发展,保障电网系统安全,降低风电并网时电网备用容量及风电发电成本,需要对风电场风电功率进行预测。 风电功率预测根据不同的分类依据具有不同的分类方法。根据预测的物理量可分为物理法和统计法。物理法是先预测出风速,再根据风速与风机的功率曲线预测出输出功率;统计法是通过建立输入与风电输出功率的映射关系直接预测出输出功率;根据预测数学模型分类可以分为持续预测法、时间序列法、卡尔曼滤波法、支持向量机法、人工神经网络法等。按照预测的时间分类可分为超短期功率预测、短期功率预测、中期功率预测、长期功率预测。 在风电功率预测方面国外起步早,其预测方法和手段趋于成熟,其预测系统在发达国家获得了广泛的应用为风电的优化调度提供了重要的支持。在丹麦,其国家就研究出了Prediktor、WPPT、Zephyr等著名的风电功率预测预报系统。相对于国外,虽然我国风电功率预测起步较晚,很多预测的方法和手段都在研究和探索阶段,但已经有不少预测系统投入到实际使用当中,如中国电力科学研究院开发的WPFS、湖北气象服务中心研发的WPPS、中国气象局公共服务中心开发的WINPOP系统等。本论文主要对现有的预测方法进行学习研究,然后选择出最适合自己研习的预测方法进行进一步的实践学习。 二、研究内容、研究方案及进度安排,预期达到的目标 1.研究内容 1)对风电的特性与影响风力发电的因素进行研究分析,找出主要影响风力发电功率的因素。 2)风电功率预测主要的预测方法以及这些预测方法的优点与不足。 3)根据实际运行的风电场的历史数据,选择风电功率预测的方法。 4)结合历史数据和选择的风电功率预测方法,建立风电功率预测的数学模型。 5)根据建立的数学模型,选取合适的软件编程,进行风电功率预测,并对预测结果进行简单的分析。 2.研究目标 通过对风电基础知识与风电功率预测方法的学习与研究,结合实际风电场运行情况,选出合适的预测方法进行数学建模,从而建立合适的风电功率预测系统。

太阳能光伏发电开题报告

XXXXXXX学院 2014 届本科毕业设计(论文)开题报告 论文题目:离网型太阳能光伏发电系统设计 学生姓名:XXX 学号:XXXXXXXXXXX 系(部、院):电子信息工程学院 专业:自动化班级:XXXX 指导教师:VVVVVV 2014年3月18日

开题报告填写要求 1. 开题报告作为毕业设计(论文)答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。在指导教师指导下,学生在毕业设计(论文)工作开始前完成,指导教师签署意见、教研室审查后生效; 2. 学生应按照统一要求(从教务处网站下载开题报告标准格式电子文档)填写开题报告,其中:字体小4号宋体,行距20磅,日期的填写一律用阿拉伯数字书写,如“2006年1月17日”或“2006-01-17”; 3. 根据专业的具体情况,学生应查阅一定数量的参考文献(不包括辞典、手册); 4. 完成后及时交给指导教师签署意见。

2014 届本科毕业设计(论文)开题报告 1.设计背景及研究意义 自人类社会诞生以来,能源一直是人类生存和发展的重要物质基础。随着社会的发展,能源在社会发展中的重要性越来越突出,尤其是近年来各国日益呈现出来的能源危机问题,更加明显地把能源置于社会发展的首要地位。根据《BP世界能源统2005》的统计数据,以目前的开采速度计算,全球石油储量可供生产40多年,天然气和煤炭则分别可以供应67年和164年。而我国的能源资源储量情况更是危机逼人,按2000年底的统计,探明可开发能源总储量约占世界总量的10.1%。我国能源剩余可开采总储量的结构为:原煤占58.8%,原油占3.4%,天然气占1.3%,水资源占36.5%。我国能源可开发剩余可采储量的资源保证程度为129.7年。自从工业革命以来,约80%温室气体造成的附加气候强迫是由人类社会活动引起的,其中CO2的作用约占60%,而化石能源的燃烧是的主要排放源。 CO 2 随着化石能源的逐步消耗以及化石能源的开发和利用所造成的环境污染和生态破坏问题,开发和利用能够支撑人类社会可持续发展的新能源和可再生能源成为人类急切需要解决的问题。新能源与可再生能源是指除常规化石能源和大中型水力发电、核裂变发电之外的生物质能、太阳能、风能、小水电、地热能以及海洋能等一次能源。研究和实践表明,新能源和可再生能源资源丰富、分布广泛、可以再生且不污染环境,是国际社会公认的理想替代能源。新能源和可再生能源的开发利用不仅可以解决目前世界能源紧张的问题,还可以解决与能源利用相关的环境污染问题,促进社会和经济可持续性发展。根据国际权威机构的预测,到21世纪60年代,全球新能源与可再生能源的比例,将会发展到世界能源构成的50%以上,成为人类社会未来能源的基石和化石能源的替代能源。 目前世界大部分国家能源供应不足,不能满足经济发展的需要,各国纷纷出台各种法规支持开发利用新能源和可再生能源,使得新能源和可再生能源在全球升温。20世纪90年代以来,以欧盟为代表的地区集团,大力开发利用可再生能源,连续10年可再生能源发电的年增长速度都在15%以上。以德国、西班牙为代表的一些国家通过立法方式,促进可再生能源的发展,1999年以来可再生能源年均增长速度均达到30%以上。西班牙2003年风力发电装机占到全机总量的4%,德国在过去11年间,风力发电增长21倍,2003年占全的3.1%。瑞典和奥地利的生物质能源在其能源消费结构中高达15%以上。 我国拥有丰富的新能源与可再生能源可供开发利用,近十年来的高长使我国迫切需要加大对新能源和可再生能源的开发利用,以解决能源题,保障能源供应安全。近年来,由于各级政府和社会各界的高度重视可再生能源的开发和利用方面取得了较快发展。

风力发电开题报告

随着我国城镇化进程的不断推进,能源需求持续增长,能源供需矛盾也越来越突出,迫在眉睫的问题是,中国究竟该寻求一条怎样的能源可持续发展之路?业内官员和学者认为,为了实现能源的可持续发展,中国一方面必须“开源”,即开发核电、风电等新能源和可再生能源,另一方面还要“节流”,即调整能源结构,大力实施节能减排。 开发新能源和可再生能源是能源可持续发展的应有之义。我国的能源供应结构里,煤炭、石油与天然气等不可再生能源占绝大部分,新能源和可再生能源开发不足,这不仅造成环境污染等一系列问题,也严重制约能源发展,必须下大力气加快发展新能源和可再生能源,优但是化能源结构,增强能源供给能力,缓解压力。 我国的核电装机容量不到发电装机容量的2%,远低于世界17%的平均水平,应当采取有效的措施,解决技术路线、投资体制、燃料保障等问题,使我国核电发展的步子迈得更大一些。同时,我国的风电资源量在10亿千瓦左右,目前仅开发几百万千瓦,应当对风电发展进行正确引导,促进用电健康可持续发展。 走能源可持续发展之路,从大的能源结构来讲,还是要加快发展核电。最近一两年,从中央到国务院,都坚定了加快发展核电的信心,今年以来核电的工作力度也在加大。在今后一个时期,在优化能源结构方面,核电的比重、速度要保持相对快速的增长,规模要在短期内有比较大的提升。不光是沿海,还要逐步向中部地区发展。 节能减排是能源可持续发展的必由之路。侯云春表示,我国能源需求结构不合理突出表现在能源利用消耗高、浪费大、污染严重,缓解能源供需矛盾问题,从根本上就是大力节约和合理使用,提高其利用效率,严格控制钢铁、有色、化工、电力等高耗能产业发展,进一步淘汰落后的生产能力。同时,还要大力发展循环经济、积极开展清洁生产,全面推进管理节能,大力推广节能市场机制,促进节能发展,广泛开展全民节能活动。 2.新能源发电的研究意义 (1)背景意义 能源资源潜力大,环境污染低,可永续利用,是有利于人与自然和谐发展的重要能源。近年来,面对传统能源日益供需失衡、全球气候日益变暖的严峻局势,世界各国纷纷加大对新能源和能源新技术开发与利用的力度。我国具有丰富的新能源和可再生能源资源。 国家发改委从三方面力推新能源产业发展。国家发改委指出,在煤炭、石油、天然气等化石能源大量消耗的今天,加强新能源,特别是可再生能源的技术创新,有效开发和利用生物质能、风能、太阳能、地热能和海洋能等新型能源是我国战略持续发展的重要选择。今后将重点开展三方面的工作:第一要进一步加强新能源技术发展和产业示范。第二要加强新能源体系化建设。第三要开展国际合作,充分利用国际资源。 贾庆林强调:大力发展碳汇林。2007年7月20日,中共中央政治局常委、全国政协主席贾庆林在中国绿色碳基金成立大会上指出,积极植树造林,大力发展碳汇林业和生物质能源,为减缓气候变化和促进生态建设做出贡献。他指出,当前,全球气候变化已经影响到全球的生态环境,影响到社会民生,引起了国际社会的极大关注。中国政府高度重视气候变化和生态环境,认真履行国际公约,采取一系列政策措施,推进经济结构调整,转变经济增长方式,节约能源、提高效能,发展可再生能源,实施生态建设功能,中国正在为减缓全球气候变化做出经济贡献。 (2)发展目的 新能源是人类社会未来能源的基石,是化石能源的替代能源。在当今的世界能源结构中,人类所利用的能源主要是石油、天然气和煤炭等化石能源。1997年世界一次能源消费总量

小型独立光伏发电系统控制电路的设计【开题报告】

毕业设计开题报告 电气工程及其自动化 小型独立光伏发电系统控制电路的设计 1选题的背景、意义 随着科学技术日新月异的飞速发展,对能源的需求在不断增长。然而供应常规电力所用的室友燃料的储量是有限的,即使储量最丰富的煤炭最多也只能维持二三百年。就连近代发展起来的核能发电的原料铀也是有限的,而且还存在安全和污染的难题。因此,研究新一代取之不尽而又没有公害的新能源势在必行。 太阳能是人类最早认识并加以利用的能源之一。早在3000年前人们就懂得聚焦太阳能来取火。在二十一世纪的今天,在经历建立在化石能源基础之上的工业革命之后,随着世界经济的发展进入21世纪以来,各国对能源的消耗以日俱增。众多不可再生能源的消耗殆尽和环境污染问题的日益严重,已成为制约人类社会可持续发展的两个关键性因素。人类开始将目光转向可再生能源的发展。太阳能作为一种新型的绿色可再生能源,与其他新能源相比利用最大,是最理想的可再生能源[ 1 ]。经济界权威人士在综合分析了科学技术的发展和突破、全球环境的制约,以及经济和政治等诸方面的因素后指出:如果说20世界是石油实际,21世界已将进去新能源世界。我国有着十分丰富的太阳能资源。据估算,陆地表面每年接收的太阳辐射能约为KJ 191058 ,约相当于1700亿t 标准煤的热值。全国各地年太阳辐射总量达3340-8400MJ/2m ·a,全国年平均光照小时数为2200h 、平均太阳能电力为1700TW ·h 。我国西北地区、西南地区、南方的广东省、海南省及沿海岛屿等广大地区的太阳辐射总量很大,具有得天独厚的开发利用太阳能的优越资源条件。 太阳能作为一种可再生的新能源,越来越引起人们的关注,尤其是可再生能源法正式颁布和环保政策的出台,显示了国家对可再生能源发展的重视,为太阳能光伏发电的发展提供了政策保证。 太阳能电池发电,又称光伏发电,光伏发电是利用太阳能电池这种半导体电子器件有效地吸收太阳光辐射能,并使之转变成电能的直接发电方式[ 2 ]。它具

基于MATLAB的风力发电系统设计毕业设计(论文)开题报告

科学技术学院毕业设计(论文)开题报告 题目:基于MATLAB的风力发电系统设计 学科部:信息学科部 专业:电气工程及其自动化 班级:电气122班 学号:7022812107 姓名:陈旭 指导教师:万旻 填表日期:2015 年12 月17 日

一、选题的依据及意义: (一)选题依据 随着世界经济和工业的迅猛发展,伴随着不可再生能源的石油和煤的迅速消耗,世界已陷入能源危机。目前全世界能源年总消费量约为134亿吨标准煤,其中石油、天然气、煤等化石能源占85%,大部分电力也是依赖化石能源生产的,核能、太阳能、水力、风力、波浪能、潮汐能、地热等能源仅占15%。化石能源价格比较低廉,开发利用的技术也比较成熟,并且已经系统化和标准化。虽然发达国家遭受70年代两次石油危机打击后,千方百计摆脱对石油的过度依赖,但是今后20多年里,石油仍然是最主要的能源,全球需求量将以年均1.9%的速度增长;煤仍然是电力生产的主要燃料,全球需求量将以每年1.5%的速度增长。可见化石能源仍然是我们在这个星球上赖以生存和发展的能源基础。 目前以煤炭、石油为主的世界能源结构带来全球性能源环境问题的主要表现为酸雨、臭氧层破坏、温室气体排放等。在许多发展中国家,城市大气污染已达到十分严重的程度,在欧洲和北美也出现了超越国界的大气污染,形成了广泛的环境酸化,上千个湖泊的湖水酸度达到了不能支持鱼类生存的程度,酸性气体所造成的腐蚀损失,每年高达10亿美元。我国以煤炭、石油为主的能源结构也造成了严重的大气污染,二氧化硫和二氧化碳的排放量都居世界前列。 世界能源危机是人为造成的能源短缺。石油资源将会在一代人的时间内枯竭。它的蕴藏量不是无限的,容易开采和利用的储量已经不多,剩余储量的开发难度越来越大,到一定限度就会失去继续开采的价值。在世界能源消费以石油为主导的条件下,如果能源消费结构不改变,就会发生能源危机。煤炭资源虽比石油多,但也不是取之不尽的。代替石油的其他能源资源,除了煤炭之外,能够大规模利用的还很少。太阳能虽然用之不竭,但代价太高,并且在一代人的时间里不可能迅速发展和广泛使用。我们急需开发一种新能源以解燃眉之急。 (二)选题意义 为了解决未来能源危机,同时预防使用能源的同时产生污染,我们需要一种新能源。风能作为一种清洁可再生能源将具有广阔的市场和开发的重大意义。其蕴量巨大,全球的风能约为2.74×10^9MW,其中可利用的风能为2×10^7MW,比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍。 风是没有公害的能源之一。而且它取之不尽,用之不竭。对于缺水、缺燃料和交通不便的沿海岛屿、草原牧区、山区和高原地带,因地制宜地利用风力发电,非常适合,大有可为。海上风电是可再生能源发展的重要领域,是推动风电技术进步和产业升级的重要力量,是促进能源结构调整的重要措施。我国海上风能资源丰富,加快海上风电项目建设,对于促进沿海地区治理大气雾霾、调整能源结构和转变经济发展方式具有重要意义。 风力发电的重要意义: (1)发电。 (2)风能发电是开发新能源、改善环境的重要组成部分意义。 ( 3 )充分利用风能资源,减少常规能源的消耗,符合国家能源改革的方向。而且风 能又是可再生能源(即在同一地点相距6~8倍风轮高度的距离后风能又达到原值)。取之 不尽用之不竭。 (4)风力发电场对比同规模使用燃煤电厂其向大气排放的污染物为零,实现固体、气体

开题报告小型风力发电机总体结构的

小型风力发电机总体结构的设计 开题报告 班级(学号):机0405-19 姓名:崔亮 指导老师:许宝杰 一、综述 1.课题研究的目的和意义 能源是发展国民经济和提高人民生活的重要物质基础,是经济发展的“火车头”,能源已成为制约国民经济发展的重要因素。社会经济发展推动能源需求的持续增长,要求不断开发新的能源。虽然,人类的技术进步旨在提高能源的利用效率、减少能源的消耗,但现今的能源生产量依然满足不了人类发展的需求。由于对能源的渴求,人们无节制地开采石油、煤炭、天然气等这些埋在地层深处的维系人类生存的“能源食粮”,不仅严重地污染了我们的生存空间,恶化了自然环境,而且带来了更可怕的恶果—能源枯竭。传统化石能源资源的减少,引发的石油危机和石油总体价格的攀升,已在向世人警示能源安全问题,引起对能源安全的广泛担忧。现实告诫人们,要生存就必须寻求开发新能源。[1] 我国地域辽阔,广大边远山区、沿海岛屿和少数民族地区地广人稀、交通不便,利用大电网的延伸解决供电问题非常困难,而这些地区风力资源往往又比较丰富。充分利用这些地区的风力资源来解决无电、缺电问题,对改善当地人民的生活水平,发展地方经济具有深远的意义。小型风力发电系统具有机组投资小,使用灵活,非常适用于解决居住相对分散、风力资源较好的无电地区居民的基本生活用电及部分小型生产用电问题。[2]小型风力发电技术作为农村能源的组成部分,它的进一步推广应用,将会推动农村能源的发展,对于改善用能结构,特别是边远山区等的生产、生活用能,推动生态和环境建设诸领域的发展将发挥积极作用,具有广阔的市场前景。[3] 风能具有随机性和不确定性,风力发电系统是一个复杂系统。简化小型风力发电系统的结构、降低成本、提高可靠性及实现系统优化运行,具有重要的理论意义和实际应用价值。 2.课题的研究现状及已有成果 风能的利用有着悠久的历史。近年来,资源的短缺和环境的日趋恶化使世界各国开始重视开发和利用可再生、且无污染的风能资源。自80年代以来,风能利用的主要趋势是风力发电。风力发电最初出现在边远地区,应用的方式主要有:1)单独使用小型风力发电机供家庭住宅使用;2)风力发电机与其它电源联用可为海上导航设备和远距离通信设备供电;3)并入地方孤立小电网为乡村供电。[4] 风电场是由多台并网型风力发电机组,并按一定规律排列组成的风力发电机群。每台风力发电机组一般包括风力机、异步发电机和中间的传动连接机构:轮毂、齿轮箱、连轴器。通常机端还有并联电容器,提供异步发电机运行时所需的无功功率,以提高发电场的功率因数。[5] 1 风力机现代风力机从基本结构上分为两类,即水平轴风机(HAWT)和立轴风机(VAWT),如图1所示,这两类风机都是利用空气动力升力原理来获取风能的。目前水平轴风机较多采用。水平轴风机轮毂上有三个或两个风翼,也称叶片。叶片用强化聚酯玻璃纤维、胶合板、铝或钢制造。[6]

太阳能光伏发电系统检测平台设计开题报告

课题名称:太阳能光伏发电系统检测平台设计 说明 1.根据南京工程学院《毕业设计(论文)工作管理规定》,学生必须撰写《毕业设计 (论文)开题报告》,由指导教师签署意见、教研室审查,系教案主任批准后实施. 2.开题报告是毕业设计(论文)答辩委员会对学生答辩资格审查地依据材料之一 .学生应当在毕业设计(论文)工作前期内完成,开题报告不合格者不得参加答辩 . 3.毕业设计开题报告各项内容要实事求是,逐条认真填写 .其 中地文字表达要明确、严谨,语言通顺,外来语要同时用原文和中文表达 .第一次出现缩写词,须注出全称 . 4.本报告中,由学生本人撰写地对课题和研究工作地分析及描述,应不少于 2000 字,没有经过整理归纳,缺乏个人见解仅仅从网上下载材料拼凑而成地开题报告按不合格论 . 5?开题报告检查原则上在第2?4周完成,各系完成毕业设计开题检查后,应写一份

开题情况总结报告

文献综述

信号分析单元及信号地显示、存储 光伏发电监测系统本地计算机地数据通信可以采用DataSocket技术,它是 NI公司推出地面向测控领域地网络通信技术,基于Microsoft地COM和ActiveX 技术,对TCP/IP协议进行高度封装,用于共享和发布实时测量数据.DataSocket能 够有效地支持本地计算机上不同应用程序对特定数据地同时应用,以及网络上不同计算机地多个应用程序之间地数据交互,实现跨机器、跨语言、跨进程地实时数据共享,在10M地网络中地传输速率可以达到640kbps,完全能够达到本监测 系统地要求利用DataSocket和网络技术,可以更有效地进行数据采集、分析、处理和显示.如对于光伏发电系统温度信号地监测,在不同主机上分别创建一个 DataSocket服务器VI和一个DataSocket客户端VI,使用DataSocket函数节点传递数据.首先运行DataSocket Server应用程序,它是一个独立运行程序,通过内部数据自描述格式对TCP/IP进行优化和管理,然后利用服务器VI中地DataSocket Write节点将温度数据发送到dstp格式指定地连接中,最后在创建地客户端VI中 使用设置好地DataSocket Read节点将数据从指定地地址读取数据,并显示在波形图上.数据地存储采用Access 2010创建数据库.Access 2010是微软公司Microsoft Office 2010产品组件之一,是一个功能强大地数据库管理工具,是在Windows环 境下运行地一种关系数据库管理系统.其交互性很好,用户不用编程就能够创建整 个数据库,其中还包含用于开发高级数据库地程序设计语言Access Basic.其主要 特点如下:1)存储方式多样;2)面向对象;3 )界面友好、易操作;4)集成环境、处理多种数据信息;5)支持ODBC (开发数据库互连,Open Data Base Connectivity ). 通信单元 通过调理后地信号就可以与数据采集设备连接了.监测系统采用工业RS485总 线实现下位机与监控主PC之间地通讯.RS485总线最大地通信距离约为1219m, 最大传输速率为10Mb/S,传输速率与传输距离成反比,在100Kb/S地传输速率下 可达到最大地通信距离,加中继器以后可以达到更大地传输距离 在Labview中,可以通过远程访问来实现网络通信.在光伏发电监测系统中, 首先对服务器进行相应地配置,主要包括用来设定服务器目录和日志属性地“ Web 服务器配置”,设定对客户端开放地VI程序“Wet服务器中可见VI ”和用来设置客 户端访问权限地“Web服务器浏览器访问”在配置完成后,在完成在服务器端发布 网页地操作,在客户端便可以通过网页浏览器访问服务器发布地页面,实现了监测系统地远程访问. 本系统将虚拟仪器技术应用于光伏发电系统地数据监测,借助于Labview强 大地软件支持构建了一个完整地光伏监测和分析系统.该系统可以方便地对光伏发 电系统地发电特性及周围环境进行实时监测,得到可靠地监测数据.选用了适合本 系统地各类传感器及变换器,并阐述了建立本监测系统数据库地方法,创新性地应用DataSocket通信技术和Labview远程访问技术实现了系统远程监测地功能.由于FieldPoin模块化及Labview软件自身地特点,在需要研究其他运行特性地时候可以很方便地进行扩充,本系统运行稳定,界面友好,操作简单方便,而且具有成本低,使用方便地特点,是一套通用地监测系统,具有很好地应用前景

风力发电机组的电气控制【开题报告】

开题报告 电气工程及其自动化 风力发电机组的电气控制 一、课题研究意义及现状 中国农村仍有许多地区存在缺电、无电问题,而这些地区大多具有丰富的风能资源,因此,利用户用风力发电系统开发这些地区的风能资源,可以在一定程度上解决这些地区用电问题。户用风力发电系统由风轮机、发电机和整流逆变装置等部分组成。目前户用风力发电系统多使用永磁同步发电机,永磁同步发电机不需要励磁绕组和直流励磁电源,不消耗励磁功率,效率较高;没有换相装置和电刷,结构简单,运行可靠;采用稀土永磁同步发电机,更进一步提高系统发电效率。采用永磁同步发电机的户用风力发电系统一般由风轮机直接驱动发电机,省去齿轮箱,具有工作噪音小,成本低,可靠性高等优点。无齿轮箱结构中,永磁同步发电机输出电压幅值与风速有关,频率也很不稳定,需要采用整流逆变装置对发电机输出电压进行调频调压后再对负载供电。 其中变速恒频发电是一种新型的发电技术,非常适用于风力、水力等绿色能源开发领域,尤其是在风力发电方面,变速恒频体现出了显著的优越性和广阔的应用前景(1)传统的恒速恒频发电方式由于只能固定运行在同步转速上,当风速改变时风力机就会偏离最佳运行转速,导致运行效率下降。采用变速恒频发电方式,就可按照捕获最大风能的要求,要风速变化的情况下实时调节风力机转速,使之始终运行在最佳转速上。(2)变速恒频发电可以在异步发电机的转子侧施加三相低频电流实现交流励磁,控制励磁电流的幅值、频率、相位实现输出电能的恒频。(3)采用变速恒频发电技术,可使发电机组与电网系统之间实现良好的柔性连接,比传统的恒频发电系统更易实现并网操作及运行。 风能作为一种清洁的可再生能源,越来越受到各国的重视。首先,它来自于自然,取之不尽用之不竭;其次,风力发电只降低了风的速度,并不产生任何有害的物质,对大自然没有污染。这些优势使得人们对它青睐有加。 随着风力发电应用得越来越广,在整个能源结构中所占比例越来越大,风力发电技术要朝着大功率、高效率、直驱式、变转速、变桨距和最优控制等方向发展,达到提高机组运行性能、提高风能利用率、简化结构提高可靠性、减少材料消耗、降低机组重量、降低造价的目的。对我们能源节约的问题上有着重要的意义。 二、课题研究的主要内容和预期目标 本文以变速恒频直驱风力发电机为控制对象,对由其构成的风力发电系统及其相关的控制技术进行研究,研究内容主要包括以下几个方面:

风力发电机组偏航系统开题报告

风力发电机组偏航系统开题报告 理工学院 毕业设计(论文)开题报告 题目:风力发电机组偏航系统自动控制设计 学生姓名: 学号: 专业: 电气工程及其自动化 指导教师: 日 2013 年 3 月25 1 开题报告填写要求 1(开题报告(含“文献综述”)作为毕业设计(论文)答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下,由学生在毕业设计(论文)工作前期内完成,经指导教师签署意见及所在专业审查后生效; 2(开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式打印,禁止打印在其它纸上后剪贴,完成后应及时交给指导教师签署意见; 3(“文献综述”应按论文的格式成文,并直接书写(或打印)在本开题报告第一栏目内,学生写文献综述的参考文献应不少于10篇(不包括辞典、手册); 4(有关年月日等日期的填写,应当按照国标GB/T 7408—94《数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法》规定的要求,一律用阿拉伯数字书写。如“2010年2月26日”或“2010-02-26”。 2

毕业设计(论文)开题报告 1(结合毕业设计(论文)课题情况,根据所查阅的文献资料,每人撰写2000字左右的文献综述: 1.1 引言 能源与人类社会息息相关,它是发展生产与提高人类生活水平的重要物质基础。能源利用技术的每一次重大突破,都曾引起生产力的巨大发展,促进人类文明水平的提高,促进社会向前发展。世界上能源的主要形式是以煤、石油为主的化石能源、核能以及可再生的水利能源、太阳能。但是,人类所能够利用的化石资源是有限的,据第二届环太平洋煤炭会议资料介绍,按照目前的技术水平和采掘速度计算,全球煤炭资源还可开采 [1]200年。此外,石油探明储量预测仅能开采34年,天然气约能开采60年。随着人口的增长和经济的发展,人们对能源的需求也在不断增长,近年来平均以5%的速度递增,造成能源供需矛盾的加剧。如果不尽早调整以化石能源为主体的能源结构,势必会形成对数亿年来地球积累的生物化石遗产更大规模的挖掘、消耗,由此将导致有限的化石能源趋于枯竭,人类生态环境质量下降的恶性循环,不利于经济、能源、环境的协调发展。 随着人类社会的发展、科技的进步以及日益严重的资源和环境问题的挑战,世界能源结构开始经历第三次大的变革,即从煤炭、石油、天然气为主的能源系统,开始转向以可再生能源为基础的可持续发展的能源系统。1992年,联合国在巴西召开了世界各国首脑参加的世界环境与发展大会,再次强调了可再生能源的开发对环境和发展的深远历史意义。 1(2课题的目的与意义 世界经济的快速发展和激烈的竞争,新能源发电尤其是风力发电技术日趋受到世界各国的普遍重视。除水力发电技术外,风力发电是新能源发电技术中最成熟、

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