风力发电机组控制开题报告
风力发电机组建模与控制的开题报告
风力发电机组建模与控制的开题报告
1.研究背景及意义
随着环境保护意识的提高，可再生能源得到广泛发展。
其中，风力发电作为一种清洁能源备受关注。
目前，风力发电机组已经广泛应用于电力系统中。
然而，如何提
高风力发电机组的运行效率和稳定性仍然是一个重要的研究方向。
因此，研究风力发
电机组的建模与控制对提高风力发电的效率和稳定性具有重要意义。
2.研究内容和研究方法
本文拟研究风力发电机组的建模与控制。
具体研究内容主要包括以下几个方面：（1）风力发电的基本原理和工作模式的研究；
（2）风力发电机组的建模，包括机械部分和电气部分；
（3）风力发电机组的控制方法，包括MPPT控制和转速控制；
（4）仿真验证，对所建立的模型进行仿真验证，检验控制算法的有效性。
在研究方法方面，将采用：
（1）文献资料法，对相关文献进行收集和综述；
（2）理论分析法，对风力发电机组进行建模。
（3）数值模拟法，采用Matlab等软件进行模拟和验证。
3.预期成果及应用价值
通过本研究，可建立起风力发电机组的动态模型，提出风力发电机组的控制方法，通过仿真验证算法的有效性，并对风力发电机组的效率和稳定性做出评价。
这将为风
力发电机组的设计和应用提供依据，具有重要的应用价值。
变速恒频双馈风力发电机组电控系统的研究与实现的开题报告
变速恒频双馈风力发电机组电控系统的研究与实现的开题报告一、研究背景及意义风力发电作为一种清洁能源，具有越来越重要的地位。
目前，国内外市场对风力发电的需求正在不断增长，风力发电机组的制造也呈现出越来越大型化、智能化的趋势。
然而，风电场应变情况、气象条件等因素的影响往往导致发电机组的输出功率存在很大的波动，影响了发电效率。
为了解决这一问题，变速恒频双馈风力发电技术应运而生。
该技术通过对发电机转速和电网频率进行联合控制，实现了对输出功率的精准调控，提高了风电场的发电效率。
变速恒频双馈风力发电机组电控系统是该技术的核心部分，其设计优化直接关系到发电机组的性能和效率。
因此，对于电控系统的研究与实现具有重要的意义，可以提高风力发电的经济性和可靠性，促进清洁能源的发展。
二、研究内容和目标本文的研究内容主要包括以下方面：1.分析变速恒频双馈风力发电机组的工作原理及电控系统的组成；2.研究电控系统中的PI调节器、电压控制器、转速控制器等关键性能指标；3.设计电控系统的硬件电路，如偏置供电、滤波器等电路；4.实现电控系统的软件，包括MATLAB/Simulink模型及其控制算法、C语言编程及控制命令编写；5.完成实验验证，对比不同控制方法下的风力发电机组性能表现。
研究的目标是：设计一套稳定可靠的变速恒频双馈风力发电机组电控系统，实现对发电机组性能的精准调控，在实验验证中实现优异的性能表现。
三、研究方法和步骤1.收集、整理文献资料，对变速恒频双馈风力发电技术和电控系统进行深入了解；2.通过建立MATLAB/Simulink模型，研究电控系统中的PID调节器、电压控制器、转速控制器等关键性能指标，并进行参数优化；3.设计电控系统的硬件电路，包括偏置供电、滤波器、信号放大器等电路；4.实现电控系统的软件，包括MATLAB/Simulink模型及其控制算法、C语言编程及控制命令编写；5.实验验证，对比不同控制方法下的风力发电机组性能表现，并分析优化方案。
风力发电机组控制开题报告
毕业设计 （论文） 开题报告
课 题 名 称： 低风速时风力发电机组风轮的转速 控制研究 学 生 姓 名： 指 导 教 师： 所 在 学 院： 专 业 名 称： 王同伯 蔺金元 信息与计算机科学系 电气工程及其自动化 学号：12010248446
宁夏大学新华学院
2013-11-13
课 题 名 称
风力发电技术：
定桨距恒速恒频→变桨距变速恒频→功率平稳控制（有功有限调度，无功电压控制， 电网故障穿越）→大规模风电输送和分配 控制目的： （1） 最大的风能捕获，提高风能采集，利用程度，提高风电机组运行效率 （2） 提高机组对电网的适应性，对电网更友好
失速型风电机组控制技术现状：
国内的失速型风电机组控制技术方面已经掌握了其核心技术，相应的产品也已经大批量 国内外研究 概况 应用。但在雷击保护，无功功率补偿，极端气候可靠性等方面的还要继续改进。
Cp 恒定区( Cp Cpmax ),这时随着风速的增大,转速必须下降,使叶尖速比减少的速
度比转速恒定区下降的更快,使机组维持在更小的 C:值下恒功率运行。
模糊控制：
转速控制系统的模糊控制算法采用模糊逻辑系统，系统采用模
论文的理论 依 据 、 研 究 入胜的优点。1 输入输出均为真值变量,特别适用于工程系统。2 它提供了一种描 方法、研究 述专家组织的模糊“如果一则”规则的一般化模式。3 设计者在设计模糊产生器, 内容
目的：基于风力发电机组的复杂非线性和神经网络对数据的强大处理功能与黑
箱建模的优点,针对变速恒频型风力发电机组,对风轮部分进行深入研究,并对其 进行建模仿真,得出风轮在不同条件下的动态特性曲线,并根据曲线能够确定低于
论 文 的 背 额定风速运行时,风轮输出最大转矩时的风轮转速,并且控制风轮维持在此最优转 景、目的和 速值,以获得最大风能"同时,风轮转速的两种控制策略原理进行研究并仿真,为风 意义
变速恒频双馈风力发电机矢量控制研究的开题报告
变速恒频双馈风力发电机矢量控制研究的开题报告一、研究背景目前，风力发电技术已经成为可再生能源发电领域中的重要一员。
然而，风能资源的不确定性以及风力发电机组的动态响应、颤振等性能问题仍然需要得到研究和解决。
为了提高风力发电机组的运行效率和可靠性，必须采用更加先进的控制策略。
变速恒频双馈风力发电机是目前应用最广泛的一种风力发电机。
然而，该类型风力发电机的矢量控制实现方法还存在一些问题，如控制精度不高、过渡过程不稳定等。
因此，本课题选取变速恒频双馈风力发电机作为研究对象，通过研究矢量控制技术，提高该类型风力发电机的运行效率和可靠性。
二、研究目的本课题旨在研究变速恒频双馈风力发电机的矢量控制技术，解决其控制精度不高、过渡过程不稳定等问题，从而提高风力发电机组的运行效率和可靠性。
三、研究内容本课题研究内容包括以下几个方面：1. 变速恒频双馈风力发电机的基本原理和结构特点：主要研究变速恒频双馈风力发电机的结构、工作原理、电气参数等方面的知识。
2. 变速恒频双馈风力发电机矢量控制原理：采用矢量控制技术，对变速恒频双馈风力发电机进行控制，研究控制原理和模型。
3. 变速恒频双馈风力发电机矢量控制算法：针对存在的问题，设计适合该类型风力发电机的控制算法，提高控制精度和稳定性。
4. 变速恒频双馈风力发电机矢量控制仿真实验：通过建立仿真模型，对所设计的矢量控制算法进行仿真实验，并进行分析和评估。
四、研究意义本课题的研究成果可以提高变速恒频双馈风力发电机的运行效率和可靠性，降低风力发电成本，促进风力发电技术的进一步发展。
同时，本课题的研究也具有一定的理论研究价值和应用价值，可为其他类型风力发电机的控制策略设计和优化提供参考。
五、研究方法和技术路线本课题的研究方法主要包括理论分析、仿真实验、实验验证等。
具体步骤如下：1. 理论分析：分析变速恒频双馈风力发电机的工作原理和控制策略，建立控制模型。
2. 矢量控制算法设计：设计适合该类型风力发电机的控制算法，提高控制精度和稳定性。
PLC风力发电控制系统设计开题报告
PLC风力发电控制系统设计--开题报告一、项目背景近年来，风力发电已成为一种重要的清洁能源，占据着全球新能源发展的重要地位。
风力发电的工作原理是利用风轮旋转带动发电机发电，由于气候、地形等原因，风速的大小和方向常常变化，因此需要一个智能化的控制系统来协调发电机的输出功率。
PLC控制系统因其稳定、高效、易于维护的特点，已经成为风力发电控制系统的主要控制手段。
二、研究目的及意义本项目旨在研究和设计一种基于PLC的风力发电控制系统，实现对风力发电机的自动控制和优化，以提高风力发电机的发电效率和稳定性，节约能源和减少环境污染。
该控制系统具有操作简单、性能稳定、自适应性强等优点，可以在风速变化较大的环境下自动调节风力发电机的输出功率，保证风力发电机的正常运行。
三、研究内容1. 风力发电机的工作原理与结构设计首先需要了解风力发电机的基本工作原理，以及常见的风力发电机结构设计。
考虑风机的叶片采用变叶距调节，以及叶片角度的自适应调节。
2. PLC控制器的选择与设计根据风力发电机的结构和设计，选择适合的PLC控制器，并进行程序设计。
通过对风速、功率等参数的采集和分析，实现对风力发电机的自动控制和优化，提高发电效率和稳定性。
3. 与风力发电机的连接及控制风力发电机输出的电能需要通过变频器进行处理，并与电网相连接。
在这个过程中，需要控制风力发电机输出的电压、频率等参数，保证电能的有效传输。
4. 监测与故障诊断监测风力发电机的运行状态，并实现故障诊断和维护。
在实际应用中，风力发电机的故障率较高，需要及时进行故障诊断和维修，从而减少停机时间和维修成本。
四、研究计划与进度安排本项目计划在6个月内完成，具体进度安排如下：第1-2个月：调研和需求分析，熟悉PLC控制器的基本原理和程序设计方法。
第3-4个月：PLC控制器的选型和设计，获取风速、功率等数据，并进行实时监测和控制。
第5-6个月：系统调试和测试，完成对风力发电机的实际控制和优化，并进行故障诊断和维护。
风力发电开题报告
风力发电开题报告风力发电开题报告一、引言随着全球能源需求的不断增长和环境污染问题的日益严重，可再生能源逐渐成为解决能源危机和环境问题的重要途径之一。
风力发电作为可再生能源的重要组成部分，具有清洁、可持续和广泛分布等特点，受到了广泛的关注和应用。
本开题报告旨在研究风力发电技术的现状、发展趋势以及相关问题，并提出相应的研究目标和方法。
二、风力发电技术的现状目前，全球范围内风力发电已经成为最为成熟和广泛应用的可再生能源技术之一。
各国纷纷投资建设风力发电场，以满足日益增长的电力需求。
根据国际能源署的数据，截至2020年底，全球风力发电装机容量已经超过700吉瓦，占全球总装机容量的5%以上。
其中，中国、美国和德国是风力发电装机容量最大的三个国家。
三、风力发电技术的发展趋势随着技术的不断进步和成本的逐渐降低，风力发电技术在未来的发展中仍具有广阔的前景。
首先，风力发电机组的装机容量将不断提高，从目前的几兆瓦级别逐渐发展到数十兆瓦甚至更高。
其次，风力发电场的建设将更加注重环境保护和生态平衡，采用更加先进的风机设计和布局方式，减少对鸟类和其他生物的影响。
此外，风力发电技术还将与其他可再生能源技术相结合，形成混合能源系统，提高能源利用效率。
四、风力发电技术面临的问题尽管风力发电技术取得了长足的进步，但仍然存在一些问题需要解决。
首先，风力资源的分布不均衡，导致风力发电场的选址面临一定的限制。
其次，风力发电机组的噪音和对鸟类的影响仍然是亟待解决的问题。
此外，风力发电技术的可靠性和稳定性也需要进一步提高，以确保电网的安全运行。
五、研究目标和方法本研究的目标是通过对风力发电技术的深入研究和分析，探讨如何优化风力发电场的选址、降低噪音和生态影响，并提高风力发电系统的可靠性和稳定性。
为了实现这一目标，我们将采用以下研究方法：首先，收集和分析大量的风力发电数据和相关文献，了解风力资源的分布规律和风力发电技术的最新进展。
其次，开展实地调研，考察不同风力发电场的选址、设计和运行情况。
直驱风力发电系统变注控制系统的研究的开题报告
直驱风力发电系统变注控制系统的研究的开题报告一、研究背景和意义随着人类对清洁能源的关注日益加深，风力发电作为一种节能环保、可再生的清洁能源得到了快速的发展和广泛的应用。
在风力发电机组中，风力发电系统变注控制系统起着至关重要的作用。
其主要功能是控制风力发电机组的输出功率，并确保其稳定运行。
因此，研究风力发电系统变注控制系统，对于提高风力发电的效率和可靠性，具有重要的理论和应用价值。
二、研究内容和方法本论文主要围绕风力发电系统变注控制系统展开研究，主要内容包括：1. 风力发电系统的基本原理和现状分析，包括风力发电的优点、发展历程、分类及其特点；2. 变注控制系统的设计原理和结构形式的分析，包括变频控制的基本原理、电机的等效电路分析、控制回路的设计等；3. 风力发电系统变注控制系统的应用与实现，包括系统功能的设计、软硬件的实现和调试；4. 风力发电系统变注控制系统的性能测试与分析。
在方法上，本论文将综合运用理论研究、仿真分析和实验验证相结合的方法，通过仿真分析和实验测试等手段，验证系统的可行性和优越性。
三、预期目标和意义本论文拟以“直驱风力发电系统变注控制系统的研究”为主题，旨在探究风力发电系统变注控制系统的关键技术和设计方法，实现风力发电系统的高效、稳定运行，提高风力发电的经济性和可靠性。
预期目标和意义如下：1. 分析和总结风力发电系统的基本原理和现状；2. 掌握直驱风力发电系统变注控制系统的设计原理和实现方法；3. 实现直驱风力发电系统变注控制系统的设计和应用，并进行性能测试和分析；4. 为提高风力发电的效率和可靠性，推广直驱风力发电技术提供理论分析和实验验证的参考。
四、可行性分析该研究的可行性分析如下：1. 风力发电系统是当前清洁能源的研究热点之一。
随着风力发电技术的不断成熟，其市场前景也越来越广阔；2. 本研究是针对直驱风力发电系统中变注控制系统的设计和实现，对于直接驱动方式的风力发电机组具有关键意义和重要应用价值；3. 本论文将采用理论研究、仿真分析和实验验证相结合的方法，确保论文得出的结论和成果具有科学性和可靠性。
并网型风力发电机组的软并网控制系统研究的开题报告
并网型风力发电机组的软并网控制系统研究的开题报告一、选题背景近年来，随着环保意识的不断提升以及可再生能源的广泛应用，风力发电得到了广泛的关注。
而随着并网型风力发电技术的成熟，风力发电已经成为重要的清洁能源。
然而，由于风力具有波动性和随机性，风力发电对网络的影响也就不可避免，因此怎样有效地控制风力发电的并网行为以确保电网的安全、稳定和高效运行，成为了当前风力发电研究的重要课题。
二、研究目的和意义本研究的目的是设计一种有效的软并网控制系统，以确保并网型风力发电机组在接入电网时对电网质量的影响最小，同时能够保障风力发电机组的并网安全稳定。
本研究的意义在于：1.提高风力发电的并网水平，为能源转型提供有效的支持。
2.保障电网安全稳定，防止风电对电网质量的不利影响。
3.提高风力发电机组的使用效率和经济效益，降低风电发电成本。
三、研究内容和计划本研究主要围绕软并网控制系统展开，具体研究内容和计划如下：1.对并网型风力发电机组的结构和工作原理进行系统的了解和研究。
2.分析并网风电对电网的影响以及并网控制系统的需求和原理。
3.设计一种软并网控制系统，包括控制策略、控制算法和控制器参数的确定等。
4.基于模拟仿真平台对软并网控制系统进行仿真验证，并对仿真结果进行分析和评估。
5.设计并建立实验平台，对软并网控制系统进行实验验证。
6.对实验结果进行分析和总结，完善软并网控制系统的优化控制策略和算法。
7.撰写研究报告及论文，完成毕业设计。
四、预期成果通过本研究，预期达到的成果有：1.设计出一种高效、安全、可靠的软并网控制系统，对提高风力发电的并网水平起到积极的作用。
2.提出一种基于仿真验证的软并网控制技术，可以为风力发电的并网问题提供一种有效的解决方案。
3.做好实验研究，为后续的研究工作提供科学、可靠的数据和理论基础。
五、研究的难点本研究的难点主要包括以下几个方面：1.风力发电具有波动性和随机性，如何控制风力发电的并网行为是软并网控制系统研究的难点。
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宁夏大学新华学院
毕业设计（论文）开题报告
课题名称：低风速时风力发电机组风轮的转速
控制研究
学生姓名：王同伯学号：12010248446
指导教师：蔺金元
所在学院：信息与计算机科学系
专业名称：电气工程及其自动化
宁夏大学新华学院
2013-11-13
课题
名称
低风速时风力发电机组风轮的转速控制研究
论文的背景、目的和意义背景：地球上的石油!天然气,这些积蓄了亿万年的化石能源,经过数百万年的巨大消耗,最终将不可逆转地趋向枯竭"能源短缺正在成为制约许多国家经济发展的瓶颈风力发电作为一种可再生能源,对环境无害或危害极小,而且资源分布广泛,适宜就地开发利用,已越来越受到世界各国人民的欢迎和重视"随着风电行业的技术进步,风力发电成本逐步降低,在经济性上己经能够与核能发电水力发电展开竞争。
目的：基于风力发电机组的复杂非线性和神经网络对数据的强大处理功能与黑箱建模的优点,针对变速恒频型风力发电机组,对风轮部分进行深入研究,并对其进行建模仿真,得出风轮在不同条件下的动态特性曲线,并根据曲线能够确定低于额定风速运行时,风轮输出最大转矩时的风轮转速,并且控制风轮维持在此最优转速值,以获得最大风能"同时,风轮转速的两种控制策略原理进行研究并仿真,为风机进行最大风能追踪提供一个最优的控制策略,从而提高风力发电机组的能利用效率。
意义：本论文主要针对风力机在额定风速以下时的控制策略研究。
目前变转速风力机的并网过程采用交流—直流—交流的控制方式，并网过程中主要对功率输出和功率因数进行控制。
通过向电网输入功率大小的控制达到控制转速的目的，通过功率因数的控制达到向电网输入有功功率的目的。
转速跟踪控制部分主要是实现风力机在低于额定风速状态下的最佳转速跟踪控制，通过对转速的控制达到最佳功率的目的。
国内外研究概况风力发电技术：
定桨距恒速恒频→变桨距变速恒频→功率平稳控制（有功有限调度，无功电压控制，电网故障穿越）→大规模风电输送和分配
控制目的：
（1）最大的风能捕获，提高风能采集，利用程度，提高风电机组运行效率
（2）提高机组对电网的适应性，对电网更友好
失速型风电机组控制技术现状：
国内的失速型风电机组控制技术方面已经掌握了其核心技术，相应的产品也已经大批量应用。
但在雷击保护，无功功率补偿，极端气候可靠性等方面的还要继续改进。
变速恒频风电机组控制技术现状：
国外在2MW容量以下控制技术比较成熟，主要有
Wintec,GH,AERODYN,Repower,Enercon,Made,ABB,LUST等厂家。
国内大部分整机制造商目前使用的控制基本上是基于这些国外技术。
国内目前主要有科诺伟业，合肥阳光等少数厂家在电控系统，变流器，变桨控制的核心技术上拥有自主知识产权，走自主研发的道路。
其他很多相应的国内厂家都是走引进国外技术发展道路。
论文的理论依据、研究方法、研究内容
控制策略分析：变转速风力发电机组的在风速低于额定风速下基本控制策略[2]:控制实现的目的:在不同的风速下,调整叶片的转速,最大的获取能量。
也
就是风速低于额定风速时,跟踪
pmax
C。
整个控制分成三个阶段:当风速达到启动风速时,风力机开始发电运行,叶片转速不断增加,C,的值不断增加,风力机逐渐进入p
C恒定区(
pmax
p
C
C ),这时随着风速的增大,转速必须下降,使叶尖速比减少的速度比转速恒定区下降的更快,使机组维持在更小的C:值下恒功率运行。
模糊控制：转速控制系统的模糊控制算法采用模糊逻辑系统，系统采用模糊产生器和模糊消除器的模糊逻辑系统,采用该方式的模糊逻辑系统有许多引人入胜的优点。
1输入输出均为真值变量,特别适用于工程系统。
2它提供了一种描述专家组织的模糊“如果一则”规则的一般化模式。
3设计者在设计模糊产生器,模糊推理机和模糊消除器方面有很大的自由度,同时可以为这种模糊逻辑系统提供不同的学习算法,使之能有效的利用数据和语言两类信息。
原理:把输入输出空间划分为模糊区间,输入是x:当前的风速,y:当前的风力机叶片的转速与对应风速下的最佳叶尖速比转速的差,转差值根据风力机的当前转速和对应风速下满足最佳叶尖速比的转速计算得出。
输出Z:输出是PID的参数K;,K、。
介绍参数模糊自整定的算法,对输入输出数据进行区间模糊。
论文工作进度安排11月下旬开题报告
12月上旬提交论文提纲
2月中旬首稿
3月中旬二稿
4月初三稿
4月29~5月5日定稿提交电子版和纸介质
参考文献
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[2]惠晶，杨元侃，顾鑫．变速恒频无刷双馈风力发电机的功率控制系统[J]电机与控制应用，2008，35(7):27～30．
[3]马炜炜，俞俊杰，吴国祥，等．双馈风力发电系统最大功率点跟踪策略．电工技术学报，2009，24(4):202～208．
[4]刘其辉，贺益康，赵仁德．变速恒频风力发电系统最大风能追踪控制[J]．电力系统自动化，2003，27(20):62～67．
[5]关中杰,双馈电机风力发电系统控制策略研究,青岛大学硕士学位论文2008-05-25
指导
教师
意见
指导教师签名：
年月日教研室意见学院意见
教研室主任签名：
年月日教学院长签名：
年月日。