【正文】 萬(wàn)一一個(gè)弱的電網(wǎng)或獨(dú)立的方式，網(wǎng)側(cè)變換器應(yīng)該幫助電網(wǎng)來(lái)調(diào)節(jié)電壓的幅值和頻率和轉(zhuǎn)換器DC鏈路電壓在圖1（b）必須從。2系統(tǒng)建模與控制設(shè)計(jì)A,風(fēng)能與負(fù)載的平衡正如前面所提到的，今天，大多數(shù)風(fēng)力發(fā)電變流器連接到電網(wǎng)的電流源，在那里發(fā)電機(jī)側(cè)轉(zhuǎn)換器調(diào)節(jié)PMG速度（權(quán)力）來(lái)實(shí)現(xiàn)MPPT和網(wǎng)側(cè)變換器的控制轉(zhuǎn)換器的DC鏈路電壓，將所有產(chǎn)生的功率從所給的電網(wǎng)。轉(zhuǎn)換器可以被設(shè)計(jì)為具有相同的（慢）動(dòng)力學(xué)的傳統(tǒng)的SG模擬旋轉(zhuǎn)質(zhì)量和慣性，保證風(fēng)力發(fā)電之間共享適當(dāng)?shù)墓β试陔娋W(wǎng)中的轉(zhuǎn)換器和其他SGS。下垂控制是用來(lái)分享的有功功率和反應(yīng)不同的風(fēng)力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)換器之間的功率。這兩種方法的協(xié)調(diào)控制提出了。 本文將首先分析之間的差異風(fēng)力發(fā)電機(jī)在強(qiáng)和弱的電網(wǎng)運(yùn)行電網(wǎng)。研究[12,13]通過(guò)輔助負(fù)荷（濕電阻）消散力過(guò)大，功率平衡這是不是為大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的應(yīng)用。7論文研究了獨(dú)立操作和負(fù)載側(cè)之間的功率共享采用下垂控制[46]轉(zhuǎn)換器，假設(shè)轉(zhuǎn)換器直流母線電壓恒定，不考慮源（風(fēng)）特性。弱電網(wǎng)條件下也可因故意分離。因此，風(fēng)電場(chǎng)面對(duì)的是一個(gè)弱電網(wǎng)[23]。這種情況可能會(huì)改變不久的將來(lái)，作為一個(gè)大型安裝DG鼓勵(lì)由于他們可以提供不同的好處很多國(guó)家，在可靠性和可持續(xù)性，以及增加效率[ 1 ]。電網(wǎng)通常被視為一個(gè)理想電壓源（電網(wǎng)）和風(fēng)力發(fā)電功率變換器通常作為一個(gè)電流源，以下的MPPT（最大功率點(diǎn)跟蹤）模式，在最大功率轉(zhuǎn)移到強(qiáng)的電網(wǎng)。索引詞：弱電網(wǎng)系統(tǒng)，永磁發(fā)電機(jī)，風(fēng)力發(fā)電，功率調(diào)節(jié)。這種方法用于在多個(gè)平行的權(quán)力共享并網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電轉(zhuǎn)換器和轉(zhuǎn)換器的動(dòng)力學(xué)也被認(rèn)為是。在本文中，協(xié)調(diào)提出了發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速和槳距角控制，使發(fā)電機(jī)輸出功率跟蹤負(fù)荷功率。為直驅(qū)永磁同步發(fā)電機(jī)與全功率變換器，可以為電網(wǎng)側(cè)變流器和有源功率提供捕獲的風(fēng)能。外文論文中文譯文 變槳距風(fēng)力發(fā)電在弱電網(wǎng)中的應(yīng)用摘要 在一個(gè)弱的電網(wǎng)系統(tǒng)操作的情況下，風(fēng)力發(fā)電成為電力的很大一部分來(lái)源甚至是唯一的能量來(lái)源，風(fēng)力發(fā)電機(jī)它的轉(zhuǎn)換器將有助于維持電網(wǎng)電壓的振幅和頻率，操作類似傳統(tǒng)的大同步發(fā)生器（SG）。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變槳距控制方法研究. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2008,24（5）：181186[13] 李興國(guó). 風(fēng)電機(jī)組系統(tǒng)分析關(guān)鍵技術(shù)研究及應(yīng)用[D] . 重慶大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院，2009.[14][J].太陽(yáng)能學(xué)報(bào),2009 (4).[15] 孫 亮. MATLAB 語(yǔ)言與控制系統(tǒng)仿真[ M] . 北京: 北京工業(yè)大學(xué)出版社, 2001.[16] , Engelen. Torque control for variable speed wind tuebines. European Wind Energy Conference. Novermber 2225, London: 2004.[17] Dr. Priyavadan Mamidipudi, Dr. Elizabeth Dakin, Dr. Andrew Hopkins, Frederick C. Belen ,. Yaw Control: The Forgotten Controls Problem, Catch the Wind, Inc[J]. 2011.[18] 葛海濤. 基于 MATLAB 的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)仿真研究[D]. 華北電力大學(xué),2009[19] 邢鋼，郭威。風(fēng)力發(fā)電的前景非常好，我相信未來(lái)風(fēng)力發(fā)電事業(yè)將越來(lái)越好，人類將更加充分的利用風(fēng)能。偏航控制只是風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的一部分，研究偏航控制有利于提高風(fēng)能的利用率，增強(qiáng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的發(fā)電能力。同時(shí)還能減少對(duì)煤礦、石油等不可再生資源的消耗。風(fēng)能是一種清潔的能源，取之不盡，用之不竭。也使我對(duì)西門子plc有了更好的了解，提高了我的PLC編程能力。這個(gè)過(guò)程收貨頗多，對(duì)組態(tài)軟件也有了一定的了解。還用到了wincc組態(tài)軟件，設(shè)計(jì)出系統(tǒng)運(yùn)行的界面圖，可以實(shí)現(xiàn)過(guò)程的可視化。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的主體是研究偏航控制系統(tǒng)并設(shè)計(jì)，選擇的是模糊控制策略，并用MATLAB軟件，在simulink仿真平臺(tái)搭建通過(guò)設(shè)計(jì)出模型。按照老師的要求，完成了3000字左右的外文論文的翻譯工作。在寫論文前期，主要做的任務(wù)就是收集相關(guān)論文，3月份的時(shí)候在中國(guó)知網(wǎng)上下載了很多優(yōu)秀碩士博士畢業(yè)論文。進(jìn)行自動(dòng)解纜控制。，控制系統(tǒng)對(duì)機(jī)艙作90度側(cè)風(fēng)處理 。當(dāng)需要調(diào)整方向時(shí)，PLC發(fā)出一定的信號(hào)給偏航驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，以調(diào)整機(jī)艙的方向，達(dá)到對(duì)準(zhǔn)風(fēng)向的目的。、KM2，控制偏航電機(jī)正反轉(zhuǎn)。、KM2，控制偏航電機(jī)正反轉(zhuǎn)。、。取風(fēng)向角，并存于MD150 即時(shí)計(jì)算機(jī)艙的位置。當(dāng)風(fēng)速達(dá)到切入風(fēng)速時(shí)，啟動(dòng)系統(tǒng)，機(jī)械剎車松開(kāi)。內(nèi)，自動(dòng)解纜結(jié)束。所以每有一個(gè)狀態(tài)響應(yīng)， 186。當(dāng)機(jī)艙逆時(shí)針解纜時(shí)，偏航角減小。對(duì)風(fēng)向角分別加5和減5，并分別儲(chǔ)存。若偏航角達(dá)到1080度，則啟動(dòng)自動(dòng)解纜程序，并驅(qū)動(dòng)偏航電機(jī)。180時(shí)，順時(shí)針偏航：180θ360時(shí)，逆時(shí)針。0時(shí)逆時(shí)針偏航。即：當(dāng)360θ163。若對(duì)風(fēng)角θ不在限定范圍內(nèi)，則開(kāi)始啟動(dòng)偏航電機(jī)進(jìn)行偏航。否則進(jìn)行偏航。之內(nèi)。對(duì)偏航角與風(fēng)向角分別取絕對(duì)值后，將兩者相減，并判斷差值是否在8 186。~180186。之間。當(dāng)機(jī)艙大于零時(shí)，對(duì)偏航角歸算至180186。判斷偏航角大于零或是小于零。~180186。所以每有一個(gè)狀態(tài)響應(yīng)，則對(duì)偏航角加上或減去2 186。 當(dāng)機(jī)艙逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，偏航角減小。分別記錄AB信號(hào)一個(gè)周期內(nèi)的四個(gè)狀態(tài)。當(dāng)偏航旋轉(zhuǎn)角度在一定范圍內(nèi)，偏航電機(jī)按反方向轉(zhuǎn)動(dòng)，解除解纜，當(dāng)偏航電機(jī)旋轉(zhuǎn)角度超過(guò)極限值1080度時(shí)，則必須停機(jī)進(jìn)行故障處理。當(dāng)人工偏航完成后，使偏航電機(jī)制動(dòng)，停止偏航操作。則風(fēng)機(jī)需進(jìn)行順時(shí)針偏航對(duì)風(fēng)。,則風(fēng)機(jī)需進(jìn)行逆時(shí)針偏航對(duì)風(fēng)，若360176。則風(fēng)機(jī)需進(jìn)行逆時(shí)針偏航對(duì)風(fēng)，若180176。則風(fēng)機(jī)需進(jìn)行順時(shí)針偏航對(duì)風(fēng)，若180176。：風(fēng)力發(fā)電機(jī)自動(dòng)偏航的控制過(guò)程為風(fēng)向傳感器檢測(cè)風(fēng)向并取機(jī)艙位置，計(jì)算出風(fēng)輪與風(fēng)向角度的偏差值，當(dāng)這個(gè)偏差角度在允許的范圍內(nèi)時(shí)，取風(fēng)向角α與的夾角為θ，則若0176。下面為各個(gè)硬件設(shè)備的設(shè)備選型：風(fēng)速儀：INT 10；風(fēng)向標(biāo)：INT 30；偏航電機(jī)：三相異步電動(dòng)機(jī)，；接近開(kāi)關(guān)：FRB8E1NK，供電電源是：10～30VDC，200mA。選擇西門子S7200CPU226 型號(hào)，有 24 點(diǎn)開(kāi)關(guān)量輸入，16 點(diǎn)開(kāi)關(guān)量輸出，計(jì)數(shù)器個(gè)數(shù)為6，擴(kuò)展輸入/輸出模板數(shù)量為 7 。根據(jù)控制規(guī)模的大小，即輸入/輸出點(diǎn)的多少，選擇相應(yīng)的 CPU 型號(hào)。整體式 PLC 將 CPU、輸入/輸出口與電源裝備在一個(gè)箱型機(jī)殼內(nèi)。PLC能夠接方向傳感器產(chǎn)來(lái)的信號(hào)，以及行程開(kāi)關(guān)反映出風(fēng)力發(fā)電機(jī)目前所處的偏轉(zhuǎn)位置信號(hào)，經(jīng)過(guò)PLC的邏輯處理，控制偏航電動(dòng)機(jī)的啟停。它能夠?qū)L(fēng)的速度信號(hào)和風(fēng)的方向信號(hào)，數(shù)模轉(zhuǎn)換為4到20MA的電流信號(hào)，這樣就可以把信號(hào)傳導(dǎo)給西門子S7200 PLC。行程開(kāi)關(guān)是偏航控制的一個(gè)不可或缺的重要構(gòu)成部分，它的作用是反向偏航電機(jī)運(yùn)行的角度位置，并給一個(gè)反饋信號(hào)，停止偏航動(dòng)作。行程開(kāi)關(guān)：風(fēng)力發(fā)電機(jī)的風(fēng)輪偏航到一定角度時(shí)，就不能在繼續(xù)偏轉(zhuǎn)了，如果繼續(xù)偏轉(zhuǎn)可能會(huì)造成電纜扭絞死或者風(fēng)輪設(shè)備損壞。西門子S7 200。通過(guò)本章的介紹，對(duì)wincc和step7 有了一定的了解，為下一章的偏航控制系統(tǒng)研究做基礎(chǔ)。 本章小結(jié) 本章介紹了本論文風(fēng)力發(fā)電偏航控制所用到的西門子wincc組態(tài)軟件和西門子step7編程軟件，以及s7200的PLC。最新 S7200 PLC 除（CPU221）可由 25 中不同的擴(kuò)展模塊，來(lái)增加 PLC 的 I/O點(diǎn)數(shù)以及功能，模擬量模塊會(huì)增加 PLC 的溫度、轉(zhuǎn)速、位置等的測(cè)量與顯示調(diào)節(jié)功能。CPU 模塊帶有 46 個(gè)高速計(jì)數(shù)指定輸入端，用于轉(zhuǎn)速、位置、速度等計(jì)數(shù)。S7200 PLC 可以使用 56 條基本邏輯處理指令、11 條定時(shí)器/計(jì)數(shù)器指令、4條實(shí)時(shí)鐘指令、27 條數(shù)學(xué)運(yùn)算指令、84 條其他指令。均帶有固定點(diǎn)數(shù)的高速計(jì)數(shù)輸入和高速脈沖輸出，輸入/輸出頻率可以達(dá)到 20100kHz。 S7200 PLC 是家族中 I/O 點(diǎn)數(shù)最少、功能最精簡(jiǎn)的微型 PLC 產(chǎn)品，主要有以下特點(diǎn)：采用整體式 I/O 型與基本單元加擴(kuò)展的結(jié)構(gòu)，CPU、電源、輸入輸出安裝于一體，結(jié)構(gòu)緊湊、安裝簡(jiǎn)單；編程指令、元件豐富，性價(jià)比高。PLC 按照程序的要求，通過(guò)對(duì)來(lái)自設(shè)備外圍的按鈕、行程開(kāi)關(guān)、接觸器點(diǎn)等開(kāi)關(guān)量信號(hào)進(jìn)行邏輯運(yùn)算處理并控制外圍指示燈、電磁閥、接觸器線圈通斷等功能。PLC 作為一種通用的工業(yè)控制器有它的特點(diǎn)：可靠性高，必須能夠在各種不同的工業(yè)環(huán)境中正常工作，抗干擾能力強(qiáng)，平均無(wú)故障工作時(shí)間長(zhǎng)，能適應(yīng)惡劣的環(huán)境。 PLC簡(jiǎn)介 可編程控制器（Programmable Logic Controller，簡(jiǎn)稱 PLC），是隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，為適應(yīng)多品種、小批量生產(chǎn)的需要而發(fā)展起來(lái)的一種工業(yè)控制裝置。使用STEP7設(shè)計(jì)完成一項(xiàng)自動(dòng)化任務(wù)的基本步驟：? 第一步：根據(jù)需求設(shè)計(jì)一個(gè)自動(dòng)化解決方案；? 第二步：在STEP7中創(chuàng)建一個(gè)項(xiàng)目（Project）。STEP7是用于西門子SIMATIC可編程控制器組態(tài)和編程的標(biāo)準(zhǔn)軟件包，提供一系列的應(yīng)用程序，如Symbol Editor(符號(hào)編輯器)、編程語(yǔ)言、硬件組態(tài)等。STEP 7用SIMATIC管理器對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行集中管理，它可以方便地瀏覽SIMATIC SMC7和WinAC的數(shù)據(jù)。STEP 7的所有功能均有大量的在線幫助，用鼠標(biāo)打開(kāi)或選中某一對(duì)象，按F1可以得到該對(duì)象的相關(guān)幫助。 step7軟件的介紹STEP 7編程軟件用于西門子系列工控產(chǎn)品包括SIMATIC SMC7和基于PC的WinAC的編程、監(jiān)控和參數(shù)設(shè)置，是SIMATIC工業(yè)軟件的重要組成部分。消息順序報(bào)表系統(tǒng)是按照時(shí)間線后順序，記錄下各個(gè)變量的數(shù)據(jù)。組態(tài)數(shù)據(jù)一般都通過(guò)報(bào)表系統(tǒng)來(lái)反映，比如，把各個(gè)運(yùn)行狀態(tài)下的數(shù)據(jù)記錄下來(lái)，并且制成表格。 （4）報(bào)表系統(tǒng)：用于創(chuàng)建報(bào)表布局的編輯器稱為表表記錄器。同時(shí)，除了對(duì)過(guò)程值得處理外，還可以對(duì)消息進(jìn)行歸檔。將數(shù)據(jù)記錄下來(lái)，可以隨時(shí)隨地的顯示當(dāng)前的過(guò)程值。當(dāng)偏航系統(tǒng)在正常工作情況時(shí)，報(bào)警記錄的功能就是對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行情況實(shí)時(shí)監(jiān)視。報(bào)警記錄編輯 器的報(bào)警系統(tǒng)的組態(tài)組件，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，報(bào)警記錄可以用于確定報(bào)警應(yīng)該什么時(shí)候出現(xiàn)。這樣操作員就可以在最快上的時(shí)間，對(duì)系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行檢修，避免浪費(fèi)時(shí)間，耽誤了工業(yè)生產(chǎn)。 （2）報(bào)警記錄系統(tǒng)：用于對(duì)消息進(jìn)行組態(tài)的編輯器叫做報(bào)警記 錄編輯器，當(dāng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的偏航角度大于設(shè)定值時(shí)，系統(tǒng)報(bào)警。還有一些動(dòng)作按鈕。對(duì)與風(fēng)力發(fā)電機(jī)偏航控制系統(tǒng)，主界面包括，風(fēng)輪，偏航控制系統(tǒng)。主界面的圖形系統(tǒng)由運(yùn)行系統(tǒng)組件構(gòu)成。（3）提供通信通道Wincc提供了所有最重要的通訊通道,用于連接到SIMATIC55/57/505控制器的通訊,以及如PROFIBUS一DP/FMS!DDE和OPC等非專用通道. (4)硬件連接不受限制，全新版本的Wincc由于采用了新的標(biāo)準(zhǔn),具有更大的靈活性和更高的效率。wincc監(jiān)控組態(tài)軟件有如下突出的優(yōu)點(diǎn):(l)通用的應(yīng)用程序,適合所有工業(yè)生產(chǎn)的過(guò)程控制。 風(fēng)力發(fā)電偏航控制組態(tài)仿真平臺(tái)設(shè)計(jì) 本文設(shè)計(jì)中應(yīng)用SIMATIC 。從而控制工業(yè)生產(chǎn)。Wincc具有開(kāi)放的編程借口，允許用戶根據(jù)自己的需要，輸入自定的程序。同時(shí)，wincc還支持其他廠家的自動(dòng)化裝裝備。目前的工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展方向是全集成自動(dòng)化。這樣有一個(gè)好處就是使得過(guò)程的文檔值更容易編制，還可以方便以后訪問(wèn)過(guò)去的數(shù)據(jù)。比如當(dāng)變量的測(cè)量值大于或者小于預(yù)先設(shè)定的值是，wincc界面上將會(huì)顯示一條信息，或者發(fā)出報(bào)警聲音。組態(tài)軟件和系統(tǒng)軟件共同作用，完成對(duì)整個(gè)工業(yè)過(guò)程控制的監(jiān)視。西門子Wincc系統(tǒng)有組態(tài)軟件和運(yùn)行系統(tǒng)軟件構(gòu)成，使用組態(tài)軟件可以創(chuàng)建新的項(xiàng)目。操作人員可以直接通過(guò)wincc界面，來(lái)了解生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的一些情況，也可以用于軟件人員開(kāi)發(fā)研究，操作人員直接在wincc界面上，對(duì)一些數(shù)據(jù)做出改變，我們能看到每個(gè)過(guò)程的狀態(tài)都會(huì)發(fā)生改變，直接從人機(jī)界面上就能夠很好的反映。HMI系統(tǒng)即為人機(jī)界面，是指操作人員與機(jī)器之間的界面。選著模糊控制的控制策略來(lái)研究偏航控制，并在MATLAB軟件上得到了仿真結(jié)果。同時(shí)由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的偏航控制選擇模糊控制作為控制策略非常適合。并且由仿真曲線圖可知，超調(diào)量也不是很大，系統(tǒng)的波動(dòng)較小。 仿真結(jié)果與分析搭建好simulink仿真模型，添加模糊規(guī)則，給偏航系統(tǒng)加單位階躍信號(hào)進(jìn)行仿真。經(jīng)運(yùn)算可得傳遞函數(shù)個(gè)系數(shù)的值，其中=65，=500。關(guān)于偏航 系統(tǒng)的數(shù) 學(xué)模型，我們很難精確的確定，所以本次試驗(yàn)用傳遞函數(shù)為： 來(lái)近似替代。 模糊控制規(guī)則表EC ENBNMNSZEPSPMPBNBNBNBNMNMNSNSZENMNBNMNMNSNSZEPSNSNMNMNSNSZEPSPSZENMNSNSZEPSPSPMPSNSNSZEPSPSPMPMPMNSZEPSPSPMPMPBPBZEPSPSPMPMPBPB本文用MATLAB實(shí)現(xiàn)基于模糊控制的偏航控制仿真。 將這些模糊控制規(guī)則加以歸納，可建立偏航系統(tǒng)的模糊控制規(guī)則表。偏航系統(tǒng)模糊控制規(guī)則表設(shè)計(jì)原則為: 當(dāng)風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)角度偏差較大時(shí)，控制量的主要目的是盡可能小地減小偏差。由于三角形隸屬函數(shù)具有分辨率較高、靈敏度強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，輸入變量角度偏差E、偏差變化率EC、輸出變量偏航控制角度U均采用三角形函數(shù)。我們將論域分為13個(gè)等級(jí)，選定語(yǔ)言變量偏差E 、偏差變化