【導(dǎo)讀】控制系統(tǒng)是風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的核心部分，現(xiàn)如今，風(fēng)力發(fā)電中面臨著。兩個(gè)亟待解決的問題都和控制系統(tǒng)密切相關(guān)。20世紀(jì)80年代的定槳距風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。該種機(jī)組的特點(diǎn)是槳葉。的節(jié)距角在安裝時(shí)是固定的。因此，發(fā)電機(jī)發(fā)出的電的頻率、幅值是固定的，該種機(jī)組與定槳機(jī)組。入變量來進(jìn)行轉(zhuǎn)速和功率控制的。從而解決了高次諧波與功率因數(shù)等問題，方式從以前定槳失速向變槳恒頻方向發(fā)展[3]。目前的控制方法是：當(dāng)風(fēng)速變。度/風(fēng)速）保持最佳值，實(shí)現(xiàn)風(fēng)能的最佳利用率。論也逐漸應(yīng)用于風(fēng)電機(jī)組。使風(fēng)力機(jī)更加趨于智能化。維護(hù)人員查找故障，縮短了對(duì)系統(tǒng)維護(hù)的時(shí)間。原因，無法與蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)和電動(dòng)機(jī)相競(jìng)爭(zhēng)，漸漸被淘汰。還有幾百座風(fēng)車，被作為文物保護(hù)起來，成為旅游景觀。均增長(zhǎng)率為%，新增裝機(jī)容量年平均增長(zhǎng)率為%。目前，德國(guó)、西班牙和意大利三國(guó)的風(fēng)電機(jī)組。的裝機(jī)容量約占到歐洲總量的65%。率較低，在頻繁動(dòng)作情況下壽命較短，造成機(jī)械故障，系統(tǒng)的可靠性較差。

　　

【正文】 記錄偏航角度 是否到達(dá)設(shè)定角度 停機(jī) N N Y Y 開始 變槳距電機(jī)工作 是否有工作信號(hào) 記錄變槳角度 風(fēng)速是否過大 停機(jī) N N Y Y 是否到達(dá)設(shè)定角度 風(fēng)速是否過大 30 變槳距程序 本段程序主要是根據(jù)電機(jī)編碼器傳感器傳輸過來的信號(hào)，若轉(zhuǎn)速大于額定轉(zhuǎn)速，則通過電機(jī)調(diào)節(jié)漿距來調(diào)節(jié)葉片，減小漿距角，從而使葉片迎風(fēng)面積減小，降低發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速；反之若電機(jī)轉(zhuǎn)速若小于額定轉(zhuǎn)速，則增大漿距角，增大葉片迎風(fēng)面積，從而提高發(fā) 電機(jī)轉(zhuǎn)速。 報(bào)警程序 本段程序主要是監(jiān)測(cè)傳感器傳輸過來的信號(hào)，包括機(jī)艙溫度、圈數(shù)傳感器，若大于設(shè)定值，則停機(jī)，并有相應(yīng)的指示燈，從而起到保護(hù)作用。 以上詳細(xì)程序見附錄 B。 本章小結(jié) 本章主要 闡述 了系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)，包括 繪制 程序流程圖， 編寫 控制程序和程序調(diào)試等。軟件設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)整個(gè)系統(tǒng)很重要的環(huán)節(jié)， 檢驗(yàn)是 否能滿足控制要求。根據(jù)總體要求和控制系統(tǒng)的具體情況，確定程序的基本結(jié)構(gòu)，畫出程序流程圖，是編程的主要依據(jù)。在程序編寫方面，系統(tǒng)程序是根據(jù) 以往的PLC 課程設(shè)計(jì) 經(jīng)驗(yàn)編 寫 而成，通過調(diào)試，達(dá)到了較好的效果。 結(jié)論 31 結(jié)論 基于 PLC 的 風(fēng)力發(fā)電 控制系統(tǒng)已經(jīng)設(shè)計(jì)完畢，通過對(duì) 該 系統(tǒng)的調(diào)試，其功能基本達(dá)到要求。 本設(shè)計(jì)以 PLC 為核心， 完成了 風(fēng)力發(fā)電 控制系統(tǒng)的硬件和軟件設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了 對(duì)部件 的電氣控制 。其中主要包括 發(fā)電機(jī) 電路、 偏航 電路、 變漿距 電路的設(shè)計(jì)，電動(dòng)機(jī)及低壓電器型號(hào)的選取， I/O 地址分配，程序流程圖的繪制， PLC 程序編寫及電氣原理圖的繪制。 PLC 是在繼電 器 —— 接觸器控制和計(jì)算機(jī)控制基礎(chǔ)上開發(fā)的工業(yè)自動(dòng)控制裝置，是計(jì)算機(jī)技術(shù)在工業(yè)控制領(lǐng)域的一種應(yīng)用技術(shù)，它產(chǎn)生的時(shí)間不長(zhǎng)，但從其發(fā)展趨勢(shì)和在工業(yè)控制中所占 比例的不斷上升可以看出，其發(fā)展前景是不可估量的。但隨著科技的不斷進(jìn)步， PLC 的種類日益繁多，功能也逐漸增強(qiáng)，在實(shí)際應(yīng)用中一定要根據(jù)實(shí)際情況對(duì)系統(tǒng)做出適當(dāng)調(diào)整，以便設(shè)計(jì)出滿足要求的控制系統(tǒng)。 針對(duì)本設(shè)計(jì)中的 風(fēng)力發(fā)電 控制系統(tǒng)，設(shè)計(jì)中的許多功能還有待于擴(kuò)展、完善。 例如 沒有對(duì) 偏航電機(jī)對(duì)完風(fēng)后的 問題進(jìn)行研究。另外，系統(tǒng)對(duì)于 PLC的許多高級(jí)指令沒有應(yīng)用到。以上問題有待于今后進(jìn)一步研究解決。 32 參考文獻(xiàn) [1]周海 .深入淺出西門子 S7200PLC[M]. 北京： 北京航空航天大學(xué)出版社 ， 2021： 176201. [2]王淑英 .電氣控制與 PLC 應(yīng)用 [M]. 北京：機(jī)械工業(yè) 出版社 ， 2021：96103. [3]周潔 .王立新 .應(yīng)用 PLC 設(shè)計(jì)自動(dòng)控制系統(tǒng)的幾種方法 [J].農(nóng)業(yè)技術(shù) .2021（ 06）， 206209. [4]王長(zhǎng)貴 .新能源發(fā)電技術(shù) [M]. 北京：中國(guó)電力 出版社 ， 2021： 1648. [5]宮靖遠(yuǎn) .風(fēng)電場(chǎng)工程技術(shù)手冊(cè) [M]. 北京：機(jī)械工業(yè) 出版社 ， 2021：127191. [6]葉杭治．風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的控制技術(shù) [M]. 北京：機(jī)械工業(yè) 出版社 ， 2021：8699． [7]劉定邦．大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的模 糊控制研究 .重慶大學(xué)碩士學(xué)位[D].2021： 1325. [8]王承煦 ， 張?jiān)矗L(fēng)力發(fā)電 [M]. 北京：中國(guó)電力 出版社 ， 2021： 89123. [9]楊金明，吳捷，董萍，楊俊華，楊蘋．基于無源性理論的風(fēng)力機(jī)最大風(fēng)能捕獲控制．太陽能學(xué)報(bào) [N].2021： 第 5期． [10]張新房，徐大平等．大型變速風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的自適應(yīng)模糊控制．系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào) [N].20 04，第 3期． [11]袁仁光，張偉武 .電動(dòng)機(jī)控制電路選用與 258 實(shí)例 [M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2021（ 02）， 593609. [13]西門子（中國(guó) ）有限公司 .S7200可編程控制器系統(tǒng)手冊(cè) [M]. [14]Le Croureres D． Wind Power plants[J]． Pergamen press， 2021， 163179. [15]耿良田 .PLC 的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) [J].數(shù)字化工， 2021（ 08）， 2022. [16]陳忠華 .可編程控制器新談 第一講 PLC 的發(fā)明和發(fā)展過程 [J].自動(dòng)化博覽， 2021（ 01）， 9495. [17]胡濤，蘇建良，石劍峰 .PLC 技術(shù)與應(yīng)用及其發(fā)展分析 [J].機(jī)床與液壓， 2021（ 12）， 135137. [18]劉貫華 .基于 PLC 的污水處理控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) [J].機(jī)電工程技術(shù)，結(jié)論 33 2021（ 01）， 8688. [19]劉桂濤，章青，王慧清，翟曉崗 .基于 PLC 自動(dòng)控制的水泥攪拌系統(tǒng)研究 [J].水泥技術(shù)， 2021（ 04）， 8182. [20]Vicek Hajarnavis, Ken Young. An investigation into PLC software design techniques in the automotive industry[J].Assembly Automation, 2021（ 01）， 5963. [21] Andrea Dadone , Lorenzo Dambrosio. Estimator based adaptive fuzzy logic control technique for a wind turbine generator system [ J ] . Energy Conversion and Management ,2021 ,44 :135153. [22] Bati A E Leabi S K． NN Selftuning Pitch Angle Controller of Wind Power Generation Unit[J]． Power Systems Conference and Exposition， 2021，29： 2019— 2029． [23]Se~yu， Sakamoto R， Urasaki N． Output Power Leveling of W ind Farm Using Pitch Angle Control with Fuzzy Neural Network[A]． in： Power Engineering Society General Meeting[C]． 2021， 1 8— 22． [24]陳忠華 .可編程控制器新談 第二講 PLC 的定義和硬件的基本構(gòu)成（一） [J].自動(dòng)化博覽， 2021（ 02）， 8687. [25]李國(guó)屏 .談 PLC 可編程控制器的原理和工業(yè)應(yīng)用 [J].寧波職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)， 2021（ 02）， 2527. [26]胡學(xué)林 .可編程控制器教程 [M].北京：電子工業(yè)出版社， 2021： 1114. [27]周希章、周全等 .如何正確選用電動(dòng)機(jī) [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2021： 154157. [28]閆和平 .常用低壓電器應(yīng)用手冊(cè) [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2021：175197. [29] 孫增 圻 . 智 能 控制 理 論與 技 術(shù) [M] . 北京 : 清 華大 學(xué) 出 版社 ,1997:141203. [30]蔡啟仲 ,蔡啟先 ,陳文輝 . 基于 PLC 軟件與輸出單元特性的輸出總線的研究 [J ] . 電子測(cè)量與儀器學(xué)報(bào) ,2021 ,15 (3) :1621. 34 致謝 附錄 B 35 附錄 A 電氣原理圖 1N1L0.30.20.10.02L0.60.50.43L0.71.01.1NL1L+M1.41.51.01.11.21.32M0.40.50.60.70.20.30.10.01MKM3KM4KM2KM1+24VDC0V200Ω ADJ OUT + +2CZ11K2CZ11K2CZ86CVD3~VD6 C41000uF+24VVD1VD2 R1 R2 C310uF220V ~0V C21uF C10.1uFCW117220V~220V~CPU 224T 7:1RAA+ARBB+BRCC+CRDD+DML+發(fā)電機(jī)編碼器+24V增益配置風(fēng)向傳感器風(fēng)力傳感器EM231RAA+ARBB+BRCC+CRDD+DML++24V增益配置未用短接EM231未用短接未用短接偏航系統(tǒng)圈數(shù)傳感器機(jī)艙溫度傳感器QS1QA1QA2BB1M1MM2M3+24VQA4來自PLC輸出接口L1L2L30VPULSDIRCMP60.1UVWPULS+DIR+M3+24VQA3來自PLC輸出接口L1L2L30VPULSDIRCMP60.1UVWPULS+DIR+690V50HZ380V50HZM3KM5220V~FR3FR2FR1PG2PG1QS2QS3QS4BB2BB336 附錄 B PLC 控制程序（梯形圖） 初始化程序附錄 B 37 發(fā)電機(jī)程序 38 附錄 B 39 40 附錄 B 41 偏航控制程序 42 附錄 B 43 44 變槳距控制程序 附錄 B 45 報(bào)警程序