风力发电变桨系统

毕业设计(论文)开题报告

题 目： 海上风力发电变桨伺服系统设计

学 院： 电气信息学院

专 业： 电气工程及其自动化 学生姓名： 学 号： 指导老师：

2015年 3月 15日

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此电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）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），其中至少应包括1篇外文资料；对于重要的

某某学院毕业设计

某某学院毕业设计(论文）

家用新型变桨矩风力发电机设计

某某

班 级 某某 专 业 某某 所 在 系 指导老师 某某

完成时间2012年12月10日至2013年6月16日

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某某学院毕业设计

目 录

摘 要 ............................................................................................................................. 4 引 言................................................................................................................................................6 1.风机总体设计方案 ............................................................................

ICS

Q/JF 新疆金风科技股份有限公司企业标准 Q/JF 2SJ1500SM.6-2007

金风1500kW系列风力发电机组

变桨系统出厂调试手册

版 本：A1 编 制： 校 对： 审 核： 标准化： 批 准：

2007-07-15发布 2007-07-15实施 新疆金风科技股份有限公司 发布

Q/JF 2SJ1500SM.6-2007 目 次 前 言 ............................................................................. II 1 范围 .............................................................................. 1 2 试验说明 ................................................

变桨系统分析

变速变桨距风力发电机组目前已成为大型风力发电机组研发和应用的主流机型。与定桨距风力发电机组相比，变桨距风力发电机组具有在额定功率点以上输出功率平稳、相同功率机组额定风速低、不受气流密度变化等环境因素影响和良好的启动和制动性能等优点。变桨距风力机是指整个叶片绕叶片中心轴旋转，使叶片功角在一定范围内变化，以便调节输出功率不超过设计容许的值。在机组出现故障时，需要紧急停机，一般应先使叶片顺桨，这样机组结构中受力小，可以保证机组运行的安全可靠性

1.1 变桨系统概述

变桨控制系统实现风力发电机组的变桨控制，在额定功率以上通过控制叶片桨距角使输出功率保持在额定状态。变桨控制柜主电路采用交流--直流--交流回路，由逆变器为变桨电机供电，变桨电机采用交流异步电机，变桨速率由变桨电机转速调节。

变桨控制系统包括三个主要部件，驱动装置－电机，齿轮箱和变桨轴承。从额定功率起，通过控制系统将叶片以精细的变桨角度向顺桨方向转动，实现风机的功率控制。如果一个驱动器发生故障，另两个驱动器可以安全地使风机停机。

变桨控制系统是通过改变叶片迎角，实现功率变化来进行调节的。通过在叶片和轮毂之间安装的变桨驱动电机带动回转轴承转动从而改变叶片迎角，由此控制叶片的升力

一种变桨距控制装置，包括电源、电机、位置检测器、桨距控制器及变桨距执行机构，其特征在于电源由整流器、储能装置和逆变器组成，其中储能装置并联于整流器和逆变器之间；逆变器的输入端与正反转控制器相联接；桨距控制器的输入端与位置检测器相联接，输出端分别与逆变器和正反转控制器相联接。由于储能装置为电池或电容，尤其采用电容储能时，直流逆变，不仅可避免漏油，无污染、免润滑，并且重量比电池轻了50％，寿命可达一百万次。 变桨距也就是调节桨距角。在风力机中，通过对桨距角的主动控制可以克服定桨距/被动失速调节的许多缺点。

下图1（不同叶片的桨距角对输出功率的影响）表示了输出功率对桨距角变化的敏感性。 桨距角最重要的应用是功率调节，桨距角的控制还有其他优点。当风轮开始旋转时，采用较大的正桨距角可以产生一个较大的启动力矩。 停机的时候，，经常使用90°的桨距角，因为在风力机刹车制动时，这样做使得风轮的空转速度最小。在90°正桨距角时，叶片称为“顺浆”。

在额定风速以下时，风力发电机组应该尽可能地捕捉较多的风能，所以这时没有必要改变桨距角，此时的空气动力载荷通常比在额定风速之上时小，因此也没有必要通过变桨距来调节载荷。然而，恒速风力发电机组的最佳桨距角随着风速的变化

变桨系统主要元件故障原因及分析

——AC2和NG5故障原因及分析

姓 名：董 参 参 专 业：电力系统自动化 入职时间：2010-7-1 部 门：技术服务中心

北京天源科创风电技术有限责任公司 BEIJING TIANYUAN CREATION WINDPOWER TECHNOLOGY CO.,LTD

目 录

目录 ............................................................................................................................................ 1 摘要 ............................................................................................................................................ 2 一、变桨系统的作用 ..........................................................

合作建设风力发电变桨和偏航变速箱、电动汽车减速器及齿轮项目可行性研究报告

合作建设风力发电变桨和偏航变速箱、电动汽车减速器及齿轮项目可行性研究报告

目录

第一章总论 (1)

1.1项目名称及承办单位 (1)

1.2可行性研究报告编制依据 (1)

1.3可行性研究报告的研究范围 (1)

1.4推荐方案与结论 (2)

第二章项目提出的背景与必要性 (12)

2.1企业概况 (12)

2.2项目提出的背景 (12)

2.3项目提出的必要性 (14)

第三章市场分析及预测 (20)

3.1行业现状分析 (20)

3.2市场预测 (29)

第四章建设规模和产品方案 (35)

4.1建设规模和产品方案合理性分析 (35)

4.2生产规模 (36)

4.3产品方案 (36)

第五章项目选址与建设条件 (39)

5.1建设地址 (39)

5.2建设条件 (39)

5.3厂址评述 (46)

第六章技术、设备及工程方案 (49)

6.1设计原则 (49)

6.2项目组成 (49)

6.3工艺技术及设备方案 (50)

6.4总图运输 (53)

合作建设风力发电变桨和偏航变速箱、电动汽车减速器及齿轮项目可行性研究报告

6.5建筑工程 (56)

6.6给排水 (61)

第七章原辅材料及燃料动力供应 (66)

7.1原辅材料供应 (

风力发电偏航控制系统的研究

0 引言

风能是一种清洁能源，在人类实现可持续发展中有着重要作用，由于它的作用大，故此吸引的许多人的开发，风力发电更是受到广大的青睐。其可靠优秀可靠优秀也被更多人认识。

本文主要是对风力偏航控制系统的组成和原理做一个简单的了解，偏航系统主要是由偏航控制机构和偏航驱动机构两大部分组成，控制机构包括风向传感器，偏航控制器，解缆传感器组成，而驱动机构是由偏航轴承，偏航驱动装置，偏航制动器组成。本课题也是在了解了风力发电的一些基本原理的前提下面，进一步对偏航做一个更好的认识，了解简单的控制流程。同样就风力在全世界的快速发展，因此带动了一大批产业的崛起，它对世界经济的上升带来了不可忽视的重大作用。

1 风力发电概况

1.1国外风力发电的发电

根据全国风能理事会发布的全球风电市场装机数据，2011年，全球新增风电装机达到237669MW。这一数据表明全球累计装机实现了21%的年增长，新装数据达到6%。到目前，全球75个过国家有商业运营的风电装机，其中22个国家的装机容量超过1000MW。1996~2011年全球风电发展情况如图1-1和图1-2。

1

图1-1 1996~2011年全球风电每年新增装机容量

图1-2

定桨定速风机

1、 桨叶与轮毂的连接是固定的，即当风速变化时，桨叶的迎风角度不能随之变化。桨叶经过特殊的设计，

可以依靠气动特性保持叶轮相对转速不变。

2、 基本结构：塔架、轮毂、桨叶、主轴、变速箱、发电机、偏航系统、液压系统、和电气控制组成。 3、 调节方式：

当风速高于风轮的设计点风速即额定风速时，桨叶必须能够自动地将功率限制在额定值附

近，因为风力机上所有材料的物理性能是有限度的。桨叶的这一特性被称为自动失速性能。为了提高效率，采用双绕组发电机，控制系统根据不同的风速切换大小。（玻璃钢复合材料研制成功了失速性能良好的风力机桨叶，解决了定桨距风力发电机组在大风时的功率控制问题）

当运行中的风力发电机组在突然失去电网（突甩负载）的情况下，桨叶自身必须具备制动能

力，使风力发电机组能够在大风情况下安全停机。（将叶尖扰流器成功地应用在风力发电机组上，解决了在突甩负载情况下的安全停机问题，在紧急情况下，叶尖扰流器释放并旋转90°，形成阻尼板，对风机进行空气动力刹车，低速或高速轴上的盘式制动器与扰流器配合保证机组可靠制动。）

4、 优点：结构简单、成本较低、坚固耐用。

缺点：效率低、多为小机型，早已经不是主流的机型。当风速达到一定

防雷器线性滤波器

插座

灯

保险管

3* AC400V,轴箱1-3

保险管

AC230V,轴箱1-3

黑

黑

黑

黑

黑

黑

蓝

黑

蓝

黑

黑

黄绿

黑

蓝

黑黄绿黑

黑

来自滑环 (连接主开关 Q1反馈)

保险设计审核批准

230/400V

50Hz:日期日期日期

50A工厂代号：安装位置：页：1

变桨系统

天津瑞能电气有限公司 Renergy Electric Tianjin Ltd.

中控箱

天津瑞能电气有限公司

DC24V过电压保护控制

DC24V分配控制

轴箱1-3

润滑泵控制器

J11*11

橙

橙

润滑泵电源

橙

橙

蓝

蓝

K21继电器橙

看门狗-1

看门狗-2

紧急顺桨

EFC

黄绿

橙

橙

备用

J11*11

安全链输出

停止供电

中控箱温度传感器备用 J11*11

DC24V控制 (来自滑环)设计审核批准日期日期日期

轮毂温度传感器*=没有使用其他单独绝缘方式

变桨系统

产品型号版本： A1.01

天津瑞能电气有限公司 Renergy Electric Tianjin Ltd.

中控箱

工厂代号：安装位置：页：2

天津瑞能电气有限公司

总线过压保护

服务连接器

J1*11 CAN总线

J1*11 CAN总线

屏蔽

屏蔽

CAN服务连接器屏蔽

(来自滑环)

设计审核批准

日期日期日期

变桨系统

天津瑞能电气有限公司 Renergy Electric Tianjin Lt