【正文】 德國20869法國8305英國129310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%?？梢钥闯?，年新增裝機(jī)容量超過1GW的國家達(dá)到8個。目前，已有48個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。（1）世界風(fēng)電工業(yè)高速發(fā)展盡管2011年全球經(jīng)濟(jì)低迷，但風(fēng)能發(fā)展卻保持良好勢頭。 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。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)組安裝只用兩三個星期，并可同時多臺安裝。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。相對于火電和核電更為環(huán)保。各國都在尋找可替代一次能源的新型環(huán)保能源。（2）風(fēng)力發(fā)電是清潔能源。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。在在這幾個能源中，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。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。 PLC。s world is facing issues, such as environmental pollution, the greenhouse effect, the depletion of fossil fuels. Traditional energy has been increasingly unable to meet the demands of society, so renewable energy has been getting an increasing attention of countries and regions. Wind energy, with the feature of security, pollutionfree, clean and rich in storage ,is one of the fastest growing renewable clean energy, so it’s given priority to all the countries. Of all the renewable energy, it has the greatest developing and business prospects. At the present, the booming wind power market in China promotes the development of wind turbine manufacturing industry. Wind turbine control system is one of the most important part in the field of wind energy, and it guarantees the safe and efficient operation of the wind turbine. .And yaw control is a critical part of the control system. Therefore, how to make yaw control bee more intelligent and more precise is the focus to programmers.This article has a discussion on the yaw and partial movement control procedures. At the beginning of the article, it introduces the general structure of the motion control system and put emphasis on the software and hardware structure of the yaw control as well as control principle. Then the article uses PLC as the main control unit to design the wind turbine yaw control system and the hardware structure. Finally, bined with the mon problems in the yaw processing, such as the shortest path calculation, cable winding and wind angle, uses LAD in STEP7 software to program. According to the data collected by the wind direction and wind speed sensor, the system achieve the functions including automatic yaw, manual yaw and automatic cast off. Experiments show that the system controller runs security and stability Keywords: wind generation。經(jīng)實驗表明, 該系統(tǒng)控制器運(yùn)行安全,穩(wěn)定性能良好。最后，本文結(jié)合偏航過程中的常見問題，如偏航最短路徑、電纜的纏繞和對風(fēng)角計算等，用STEP7軟件中的LAD編程語言編寫了偏航程序。在文章開始部分介紹了運(yùn)動控制系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)，并重點(diǎn)介紹偏航軟硬件結(jié)構(gòu)和控制原理。所以，如何使偏航變得更智能、更精確成為了編程人員工作的焦點(diǎn)。風(fēng)電機(jī)組的控制系統(tǒng)是風(fēng)能領(lǐng)域中最重要的組成部分之一，它保證了風(fēng)電機(jī)組安全有效的運(yùn)行。在眾多再生能源中，它最具有大規(guī)模開發(fā)和商業(yè)發(fā)展前景。所以可再生能源得到了越來越多的國家與地區(qū)的重視。密級：內(nèi)部風(fēng)電運(yùn)動控制編程與實踐Programming and practice for motion control of wind energy 學(xué) 院：電氣工程學(xué)院 專 業(yè) 班 級： 學(xué) 號： 學(xué) 生 姓 名： 指 導(dǎo) 教 師： 2013年06月 摘要當(dāng)今世界面臨著環(huán)境污染、溫室效應(yīng)、化石能源枯竭等問題。傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的能源已經(jīng)越發(fā)不能滿足社會的需求。風(fēng)能是可再生能源中發(fā)展最快的清潔能源之一，其具有安全，無污染，清潔，儲量豐富等特點(diǎn)，受到各個國家的普遍重視。當(dāng)前，中國風(fēng)電市場蓬勃發(fā)展，由此帶動中國風(fēng)機(jī)制造產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)欣欣向榮的發(fā)展勢態(tài)。而偏航控制又是控制系統(tǒng)的一個重點(diǎn)。本文主要圍繞風(fēng)電機(jī)組的偏航程序和部分運(yùn)動控制程序展開討論。隨后以PLC作為主控制單元，設(shè)計了偏航系統(tǒng)的電路系統(tǒng)。該程序根據(jù)風(fēng)向、風(fēng)速傳感器采集的數(shù)據(jù)，經(jīng)由邏輯控制將控制信號輸出給執(zhí)行機(jī)構(gòu)，實現(xiàn)自動對風(fēng)、人工偏航和自動解纜等功能。關(guān)鍵詞：風(fēng)力發(fā)電；偏航控制系統(tǒng)；PLC；硬件設(shè)計ⅠAbstractToday39。 yaw control systems。 hardware designⅡ目 錄摘要 ⅠAbstract Ⅱ第1章 緒論 1 1 1 1 2 課題研究的背景和意義 3第2章 系統(tǒng)構(gòu)成 4 4 4 5 5 5 7 7 8 8 主控制PLC結(jié)構(gòu)與特點(diǎn) 9 PLC基本結(jié)構(gòu) 9 PLC的特點(diǎn) 10 本章小結(jié) 10第3章 偏航系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu) 11 硬件組成 11 11 11 風(fēng)速風(fēng)向傳感器 11 風(fēng)速的測量 11 風(fēng)向的測量 12 偏航保護(hù) 13 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 16 16 18 19 自動對風(fēng)程序設(shè)計思想 19 20 214. 5風(fēng)機(jī)自啟動 22 主程序設(shè)計 22 本章小結(jié) 23第5章 偏航實驗 24 24 25 25 實驗結(jié)果 25 實驗分析 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（論文）第1章 緒論人類經(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。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。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。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。順著全球變暖，人居環(huán)境不斷惡化。而風(fēng)電機(jī)組在發(fā)電過程中，不會對環(huán)境造成污染。（3）風(fēng)電建筑用地占地少。（4）風(fēng)力發(fā)電場建設(shè)周期短。建設(shè)一個風(fēng)力發(fā)電場，從土建、安裝到投產(chǎn)，只需半年至一年時間[1]。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)組都可實現(xiàn)集中控制和遠(yuǎn)程控制；從今后的發(fā)展其實來看風(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]。根據(jù)風(fēng)能理事會統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示：2011年全球新增風(fēng)電裝機(jī)容量達(dá)40564MW；新增容量是全球累計風(fēng)電裝機(jī)達(dá)到237669MW。以下為2011年世界風(fēng)電新增裝機(jī)容量前10位的國家。我國的裝機(jī)容量較2010年的18GW有所下降[3]。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。（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)。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。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，并于2003年12月開始發(fā)電。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。我國從1770年起開始進(jìn)行并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電的實驗，1996年，國家計委實施了“乘風(fēng)計劃”，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。截至2009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個風(fēng)電場，分布在13個?。ㄊ?、自治區(qū)）。 2011年一季度中國風(fēng)力發(fā)電量大增。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]?！笆晃濉睍r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，也明確提出了裝備先行、市場化的發(fā)展戰(zhàn)略。推動了我國大型風(fēng)力發(fā)電的建設(shè)。 課題研究的背景和意義在傳統(tǒng)的風(fēng)力發(fā)電控制系統(tǒng)中，控制方法存在諸多不足，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，編程繁瑣，可靠性穩(wěn)定性不強(qiáng)等眾多因素引起較大的能量損失，致使風(fēng)力發(fā)電的成本仍高于常規(guī)電力成本。新型的控制算法正在不斷的研究和應(yīng)用，可以大大的提高風(fēng)能的利用率，有效的提高了風(fēng)電機(jī)組的發(fā)電量，從而不斷降低了風(fēng)力發(fā)電的成本。與此同時，基于PLC為主控制器的控制系統(tǒng)也將會得到越來越