1、 毕业设计（论文）开题报告毕业设计（论文）开题报告 电子与电气工程 系 电气工程及其自动化 专业 课题名称：35KV35KV 交交- -直直- -交风力发电系统的设计交风力发电系统的设计 1本课题所涉及的问题在国内（外）的研究现状综述 35KV 交-直-交风力发电系统的设计主要包括变速恒频风力发电系统的设计， 风力 发电系统运行控制方案的设计和 35KV 变压系统的设计等。 （1 1） 、本课题主要涉及问题：） 、本课题主要涉及问题： 从实际应用的角度出发，参照现实生活中风力发电系统的原理与构造，利用我们 所学专业知识并查阅相关资料设计可行的 35KV 交-直-交风力发电系统。具体到实际 问题
2、，如何通过变桨距实现最大的风能的利用率，如何设计在变化的风速下输出恒频 定压的风力发电机系统，如何利用 89C51 芯片实现风力发电系统运行控制等等一系列 需要解决的难题。 （2 2） 、国外研究现状：） 、国外研究现状： 国外，特别是欧洲和美国风力发电研究起步较早，目前技术依旧领先。大功率机 组在风电场中成为主导机型，海上风电越来越受到发达国家的关注。欧洲风能协会预 计，全世界到 2020 年风力发电装机容量将超过 1 亿 KW，占欧洲总发电量的 20%以上。 （3 3） 、国内研究现状：） 、国内研究现状： 我国的风力发电起步较晚，但近年来发展迅速，装机容量目前已跃居世界第一， 据统计显示
3、，2011 年上半年全国共建有 831 个风电场，新增建设容量 322 万 kW，累 计建设容量 4151 万 kW;新增吊装容量 558 万 kW，累计吊装容量达到 4704 万 kW;新增 并网运营容量 913 万 kW，累计并网运营容量 4046 万 kW，新增并网容量同比增长 79%。 2011 年上半年全国风电上网电量为 354 亿千瓦时。 2本人对课题任务书提出的任务要求及实现预期目标的可行性分析 （1 1） 、任务要求：） 、任务要求： 1）查找与本设计项目有关的书籍与论文。 2）学习变速恒频风力发电系统设计的主要内容。 3）熟悉交流同步发电机和 PWM 控制的交直交变频器的原理
4、。 4）仔细钻研怎样通过变桨距实现最大风能的捕捉。 5）根据实验室条件，系统部分仿真，部分试验验证。 （2 2） 、可行性分析：） 、可行性分析： 1）研究的必要性：研究的必要性：电能作为工业生产和人们日常生活不可或缺的资源，伴随着生 产力发展和人口数量的增加，需求也越来越大。而作为主要发电能源的不可再生的化 石燃料，如煤、石油、天然气等，由于人类无限制的开采目前面临着资源枯竭的危险。 同时大量燃烧化石燃料导致全球气候变暖问题变得越来越严重，威胁着人类的存亡。 风能，作为一种可再生的清洁能源，储量巨大，假如能高效地利用风能发电，将为改 善气候问题做出巨大贡献，而且蕴藏的经济利益巨大。 2）设计
5、原理可行性：设计原理可行性：本课题设计的 35KV 交-直-交风力发电系统与现实生活中应 用的风力发电系统的基本原理相似，只是将实际应用的风力发电系统的复杂原理和结 构简化，把知识难度降到我们本科毕业生可以接受。 3）知识能力的可行性：知识能力的可行性：实际应用的风力发电系统的基本原理与我们所学的电力电 子技术、电机原理、单片机原理等学科知识联系紧密。结合电机原理知识可以设计交 流同步发电机，根据电力电子技术知识可以设计 PWM 控制的交直交变频器和交流调压 电路。 4）实验条件的可行性：实验条件的可行性：学院具备该方面的实验室与试验测试设备，毕业设计试验 器件，并且在老师的精心指导下，按照研
6、究课题设计要求经过设计、调试与测试分析， 一定能够按计划完成研究任务的系统设计指标的要求，理论与实际相结合起来 3本课题需要重点研究的关键问题及解决的思路 （1 1） 、关键问题（） 、关键问题（包含包含系统设计指标） ：系统设计指标） ： 1) 发电机选用永磁交流同步发电机； 2) 对于风力机和发电机之间的耦合方式，采用直接耦合的形式； 3) 交直交变频器中电力电子器件选用门极可关断晶闸管(GTO)、巨型功率晶体 管（GTR） 、大功率逆变用晶闸管等全控型器件； 4) 交直交变频器中整流电路、逆变电路均采用 PWM 控制的三相桥式电路 （2 2） 、主要设计内容：） 、主要设计内容： 1) 发电机系统的设计。 2) 交直交变频器中整流电路的设计。 3) 交直交变频器中直流环节的设计。 4) 交直交变频器中逆变电路的设计。 5) 交直交变频器中驱动电路和触发电路的设计。 6) 35KV 变压系统的设计。 7) 风力发电系统并网环节的设计。 （3 3） 、解决思路：） 、解决思路： 熟练地应用所学的变频调速技术和同步电机的电压和电流模型，通
