【正文】 .............................................. 11 風(fēng)向的測量 .............................................................................................. 12 偏航保護(hù) ............................................................................................................. 13 電路設(shè)計(jì) .............................................................................................................. 13 本章小結(jié) ............................................................................................................. 13 第 4 章 偏航系統(tǒng)控制編程 .......................................................................................... 14 程序本體流程 ..................................................................................................... 14 人工偏航控制 ..................................................................................................... 16 偏航解纜程序設(shè)計(jì) ............................................................................................... 16 解纜程序設(shè)計(jì)思想 ......................................................................................... 16 自動解纜子程序 ............................................................................................ 18 自動對風(fēng)控制 ...................................................................................................... 19 自動對風(fēng)程序設(shè)計(jì)思想 ................................................................................ 19 模擬量輸入的轉(zhuǎn)換 ......................................................................................... 20 自動對風(fēng)子程序 ............................................................................................ 21 4. 5 風(fēng)機(jī)自啟動 ......................................................................................................... 22 主程序設(shè)計(jì) ......................................................................................................... 22 本章小結(jié) ............................................................................................................. 23 第 5 章 偏航實(shí)驗(yàn) .......................................................................................................... 24 實(shí)驗(yàn)構(gòu)成 .............................................................................................................. 24 實(shí)驗(yàn)過程 .............................................................................................................. 25 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析 ................................................................................................... 25 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 ...................................................................................................... 25 實(shí)驗(yàn)分析 ...................................................................................................... 27 第 6 章 總結(jié) ................................................................................................................. 28 參考文獻(xiàn) ....................................................................................................................... 29 致謝 .............................................................................................................................. 31 附錄 .............................................................................................................................. 32 沈陽工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 第 1 章 緒論 開發(fā)利用風(fēng)力發(fā)電的動因 人類經(jīng)濟(jì)的發(fā)展 與能源的開發(fā)和利用 密不可分，每一次新型能源的開發(fā)利用都使社會 發(fā)展產(chǎn)生一次 質(zhì)的飛躍 。 在當(dāng)今社會，世界能源結(jié)構(gòu)也正在發(fā)生著重大的變化 ，即由礦物能源系統(tǒng)向以可再生能源為基礎(chǔ)的可持續(xù)能源系統(tǒng)轉(zhuǎn)變。 以太陽能、風(fēng)能、海洋能、生物質(zhì)能、地?zé)崮艿鹊目稍偕茉吹玫缴鐣膹V泛重視。在在這幾個(gè) 能源中， 風(fēng)力發(fā)電無疑在應(yīng)用、經(jīng)濟(jì)和商業(yè)化方面都最具潛力。風(fēng) 電作為一種 新型的清潔能源，其優(yōu)勢得到越來越多的人認(rèn)可 。風(fēng)力發(fā)電的優(yōu)越性可歸納為四 點(diǎn) ： （ 1）風(fēng)力發(fā)電技術(shù)安全可靠且經(jīng)濟(jì)性高。隨著設(shè)備的改善，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的單機(jī)容量與發(fā)電質(zhì)量不斷提高，這使得風(fēng)電成本下降，考慮到環(huán)保、交通等因素，風(fēng)電經(jīng)濟(jì)性逐步優(yōu)于火電。 （ 2）風(fēng)力發(fā)電是清潔能源。順著全球變暖，人居環(huán)境不斷惡化。各國都在尋找可替代一次能源的新型環(huán)保能源。而風(fēng)電機(jī)組在發(fā)電過程中，不會對環(huán)境造成污染。相對于火電和核電更為環(huán)保。 （ 3） 風(fēng)電建筑用地 占地少。塔筒與監(jiān)控、變電建筑僅占風(fēng)電場約 1%的土地，其余 99%的場地可供農(nóng)、林、牧使用。 （ 4） 風(fēng)力發(fā)電場建設(shè)周期短。 相對于其他常規(guī)能源如：煤電、水電、核電等動輒數(shù)年的建設(shè)周期，風(fēng)電的 單臺 風(fēng)電機(jī)組 安裝 只用兩三個(gè)星期 ， 并可同時(shí)多臺安裝 。建設(shè)一個(gè)風(fēng)力發(fā)電場，從土建、安裝到投產(chǎn)，只需半年至一年時(shí)間 [1 ]。 由此可見， 風(fēng)力發(fā)電技術(shù) 具有 良好 的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益， 它 的發(fā)展受到 全世界各國的高度關(guān)注 。 風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的研究極為迅猛 ，單機(jī)容量從最初的數(shù)十千瓦級發(fā)展到兆瓦級 ； 控制方式從 基本單一的 定槳距失速控制向全槳葉變距和變速控制發(fā)展 ，其趨勢將向智能型發(fā)電機(jī)組發(fā)展 ； 運(yùn)行可靠性從 1980 年左右 的 50%，提高到 98%以上 ， 且在風(fēng) 場 運(yùn)作 的 風(fēng)電機(jī)組都可 實(shí)現(xiàn)集中控制和遠(yuǎn)程控制 ； 從今后的發(fā)展其實(shí)來看風(fēng)電場將從內(nèi)陸移到海上，這使其 發(fā)展空間變得更為廣闊 [2]。 風(fēng)力發(fā)電現(xiàn)狀 世界風(fēng)力發(fā)電現(xiàn)狀 （ 1）世界風(fēng)電工業(yè)高速發(fā)展 盡管 20xx 年全球經(jīng)濟(jì)低迷，但風(fēng)能發(fā)展卻保持良好勢頭。根據(jù)風(fēng)能理事會統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示： 20xx 年全球新增風(fēng)電裝機(jī)容量達(dá) 40564MW； 新增容量是全球累沈陽工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 計(jì)風(fēng)電裝機(jī)達(dá)到 237669MW。 目前，已有 48 個(gè)國家頒布了支持可再生能源發(fā)展的相關(guān)法律法規(guī)，政策法規(guī)對風(fēng)電發(fā)展起到了至關(guān)重要的作用。 以下為 20xx 年 世界風(fēng)電 新增裝機(jī)容量 前 10 位的國家。 可以看出，年新增裝機(jī)容量超過 1GW 的國家達(dá)到 8 個(gè)。 我國 的裝機(jī)容量較 20xx 年的 18GW 有所下降 [3]。 表 11 截止到 20xx 年世界新增風(fēng)電裝機(jī)容量最多的 10 個(gè)國家 排名 國家 裝機(jī)容量（ MW） 排名 國家 裝機(jī)容量（ MW） 1 中國 17631 6 加拿大 1267 2 美國 6810 7 西班牙 1050 3 印度 3019 8 意大利 950 4 德國 2086 9 法國 830 5 英國 1293 10 瑞典 763 （ 2）風(fēng)電成本逐年降低 風(fēng)力發(fā)電的成本在過去 5 年中已下降了 20%。當(dāng)每千瓦裝機(jī)成本為 700 歐元且 平均風(fēng)速 為 7m/s 的地區(qū) ，風(fēng)電 便可 與 火電、煤電相 競爭。根據(jù)丹麥 RIS 國家研究實(shí)驗(yàn)室對安裝在丹麥的風(fēng)電機(jī)組所進(jìn)行的評估，從 1981～ 20xx 年間，風(fēng)電成本由 歐分 /kWh下降到 歐分 /kWh，預(yù)計(jì) 20xx 年度電成本下降至 3 歐分 /kWh， 2020 年降低至 歐分 /kWh[4]。 （ 3）海上風(fēng)電悄然興起 近年來，近海風(fēng)電技術(shù)逐步成為風(fēng)電領(lǐng)域新的研究與應(yīng)用的熱點(diǎn)。由于海上具有風(fēng)能豐富、地域平坦寬廣等特點(diǎn)，海上風(fēng)電場的多兆瓦級風(fēng)電機(jī)組商業(yè)化運(yùn)行是風(fēng) 能領(lǐng)域的新的發(fā)展趨勢。包括瑞典、丹麥、荷蘭和英國在內(nèi)的西方國家已率先對近海風(fēng)電技術(shù)進(jìn)行了研究。到 20xx 年末， 圍繞歐洲海岸線，海上風(fēng)電總裝機(jī) 600MW。位于丹麥南海岸的 Nysted風(fēng)電場 目前 是世界上最大的海上風(fēng)電場 ，其 容量為 ，由 72 臺 海上風(fēng)電機(jī)組組成， 并 于 20xx 年 12月開始發(fā)電。預(yù)計(jì)到 20xx 年，歐洲海上風(fēng)電的裝機(jī)容量將達(dá)到 10000MW。 中國風(fēng)力發(fā)電現(xiàn)狀 我國風(fēng)能資源比較豐富， 目前我國已經(jīng)探明的風(fēng)能儲量約為 3226GW,其中可利用風(fēng)能約為 253GW,主要分布在西北、華北和東北的草原和戈壁以及東部和東南沿海及島嶼上。 在我國風(fēng)力資源較豐富的邊遠(yuǎn)、無電、缺電地區(qū)適合發(fā)展中小型獨(dú)立運(yùn)行的風(fēng)電系統(tǒng)，以解決這些地區(qū)的生活用電和部分生產(chǎn)用電；在風(fēng)力沈陽工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 資源豐富的南方，電網(wǎng)通達(dá)的地區(qū)，應(yīng)以 發(fā)展較大規(guī)模的并網(wǎng)風(fēng)電系統(tǒng)為主，補(bǔ)充和部分替代常規(guī)能源，提高當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境質(zhì) 量 [5]。 我國從 1770 年起開始進(jìn)行并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電的實(shí)驗(yàn)， 1996 年，國家計(jì)委實(shí)施了“乘風(fēng)計(jì)劃”，開始引進(jìn)大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)，建設(shè)大型風(fēng)力發(fā)電場。我國目前是全球最大的風(fēng)電市場 ,也是全球最大的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組生產(chǎn)基地。截至 20xx 年年底 ,中我國國內(nèi)的風(fēng)能裝機(jī)容量 2500 萬 kW，共建有 42 個(gè)風(fēng)電場，分布在 13 個(gè)?。ㄊ小⒆灾螀^(qū)） 。在《全球風(fēng)能展望 20xx》的所有預(yù)測情形中 ,中國都是風(fēng)能產(chǎn)業(yè)增長最快的單一國家 ,該報(bào)告預(yù)計(jì) ,中國國內(nèi)的風(fēng)電裝機(jī)容量在 2020 年將達(dá)到現(xiàn)在的十倍。 20xx 年一季度中國風(fēng)力發(fā)電量大增。從國家能源局獲悉，今年一季度我國風(fēng)力發(fā)電量達(dá)到 188 億 kW 時(shí)，增長 %，比同期火電、水電、核電增速高出 30 到 50 個(gè)百分點(diǎn)。中國政府目前公布的風(fēng)電發(fā)展目標(biāo)是 2025 年將達(dá)到 3000 萬 kW[6]。 風(fēng)電的快速發(fā)展，與國家的政策扶持密不可分?！笆晃濉睍r(shí)期，我國陸續(xù)出臺了《可再生能源法》及《關(guān)于風(fēng)電建設(shè)管理有關(guān)要求的通知》、《可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃》等一系列配套政策和實(shí)施細(xì)則，這些政策不僅為風(fēng)電長遠(yuǎn)發(fā)展提 供了法律保障、政策支持，也明