兆瓦级风力发电机液压变浆矩控制单元设计开题报告

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1、 毕 业 论 文 开 题 报 告 兆瓦级风力发电机液压变浆矩控制单元设计 学学 院：院： 机械工程学院 班班 级：级： 学生姓名：学生姓名： 指导教师：指导教师： 职职 称：称： 教授 2012 年 12 月 2 日 毕业论文开题报告 课题题目 兆瓦级风力发电机液压变浆矩控制单元设计兆瓦级风力发电机液压变浆矩控制单元设计 课题性质 A B C D E 课题来源 A B C D 成果形式 A B C D E 同组同学 开题报告内容（可另附页） 一、研究目的一、研究目的 随着世界各国对能源需求的持续增长，煤炭、石油等常规能源的逐渐枯竭以及环 境污染问题的日益严重，人类越来越重视可再生能源的利用，作

2、为绿色能源的风能， 风力发电技术也成为各国学者竞相研究的热点。 与发达国家相比， 我国在风力机的大 型化、变桨距控制、变速恒频等先进风电技术的研究方面还存在较大的差距。随着风 力发电机组单机容量的大型化， 变桨距控制风力发电技术因其高效性和实用性正受到 越来越多的重视。 因此， 开展对风力机变桨距控制系统及其执行机构的研究具有重要 的意义。 我国对变桨距风力发电机组的研究还处于起步阶段， 控制技术与国外先进技术有 较大差距，这也是风电成本比国外高很多的主要原因。因此，本文将根据兆瓦级风力 发电机组需求， 完成兆瓦级风力发电机液压变浆矩控制单元设计的研究， 达到重量轻， 可靠性高的要求。 此研究

3、将为我国国产化变桨距风力发电机组的实际工程设计提供理 论参考，具有重要的现实意义。 二、主要研究内容二、主要研究内容 兆瓦级风力机桨叶有很大的惯性， 很难非常精确地稳定发电机输出功率在额定功 率，如果能实现变浆矩控制，使叶片攻角在一定范围内变化，则能很好地对输出功率 进行微调，这样就有可能提高功率控制的效果。同时，如果机组出现故障或由于特殊 情况需要紧急停机时，一般先使叶片顺桨，这样保证机组运行的安全可靠性。 该课题主要是进行变桨距系统液压控制部分的设计， 并通过仿真模拟软件进行试 验研究。课题的研究内容主要从以下几方面着手： 1、通过查阅国内外相关文献资料，运用 UG 软件建立变桨距风力发电

4、机组液压 控制部分机械模型， ，并推导出变桨距风力机的控制策略以及执行机构。 2、根据所学知识，结合相关文献，对液压变桨距执行机构进行受力分析及载荷 计算。 3)在充分研究风力发电机组变桨距系统的工作原理和运行要求的基础上， 进行液 压控制系统的设计，绘制液压原理图，并对各个工况下进行分析。 4)对液压变桨距控制系统利用液压仿真软件进行动态建模分析， 通过对系统物理 特性的分析及公式的推导得出系统的结构模型。在系统中加入 PID 控制器进行校正， 并在 Matlab 环境下对变桨距控制系统进行仿真分析。 5)在液压变桨距加载试验台上进行地面加载试验。 三、课题的准备情况及进度计划三、课题的准备情况及进度计划 早期进入阶段：根据设计要求，查找、收集相关资料，运用 UG 软件建立变桨距 风力发电机液压控制部分的机械模型， 掌握风力发电机变桨距设计的全过程， 完成开 题答辩； 第一二周， 根据前辈的研究成果， 对液压变桨距和浆距执行机