基于S7-1200的海上风电控制系统设计
| 摘要 | 第5-6页 |
| ABSTRACT | 第6页 |
| 第1章 绪论 | 第10-13页 |
| 1.1 海上风电的背景及意义 | 第10-11页 |
| 1.1.1 海上风电的研究背景 | 第10页 |
| 1.1.2 课题研究的目的和意义 | 第10-11页 |
| 1.2 国内外海上风电的研究现状 | 第11-12页 |
| 1.2.1 国外海上风电技术的研究现状 | 第11页 |
| 1.2.2 国内海上风电技术的研究现状 | 第11-12页 |
| 1.3 本文的主要研究内容及结构 | 第12-13页 |
| 第2章 风力发电机组分析及数学模型 | 第13-25页 |
| 2.1 风力发电机的基本理论 | 第13-19页 |
| 2.1.1 风力发电机组结构 | 第13-14页 |
| 2.1.2 风力发电机组系统组成 | 第14-15页 |
| 2.1.3 风力发电机组原理 | 第15-17页 |
| 2.1.4 风力发电机特性系数 | 第17-19页 |
| 2.2 双馈异步风力发电机功率分析 | 第19-21页 |
| 2.2.1 DFIG有功功率计算 | 第19-20页 |
| 2.2.2 DFIG无功功率计算 | 第20-21页 |
| 2.3 交流励磁电源性能分析 | 第21-23页 |
| 2.3.1 交流励磁电源 | 第21页 |
| 2.3.2 变换器选择 | 第21-22页 |
| 2.3.3 有功功率及无功功率 | 第22-23页 |
| 2.4 双馈异步风力发电机运行特性 | 第23-24页 |
| 2.5 本章小结 | 第24-25页 |
| 第3章 风电控制系统硬件结构设计 | 第25-37页 |
| 3.1 控制系统总体设计与分析 | 第25-28页 |
| 3.1.1 控制系统设计原则 | 第25-26页 |
| 3.1.2 自动运行控制要求 | 第26-27页 |
| 3.1.3 控制系统总体结构 | 第27-28页 |
| 3.2 控制器选型 | 第28-30页 |
| 3.2.1 西门子S7-1200简介 | 第28-29页 |
| 3.2.2 设计要求 | 第29页 |
| 3.2.3 系统选型 | 第29-30页 |
| 3.3 偏航系统结构设计 | 第30-32页 |
| 3.3.1 偏航系统控制要求 | 第30-31页 |
| 3.3.2 结构组成 | 第31页 |
| 3.3.3 偏航控制系统原理 | 第31页 |
| 3.3.4 偏航系统设计 | 第31-32页 |
| 3.3.5 偏航系统组成 | 第32页 |
| 3.4 桨距控制系统结构设计 | 第32-34页 |
| 3.4.1 变桨距基本原理 | 第33页 |
| 3.4.2 系统结构组成 | 第33-34页 |
| 3.4.3 液压变桨系统结构 | 第34页 |
| 3.5 转速控制设计要求 | 第34-36页 |
| 3.6 本章小结 | 第36-37页 |
| 第4章 风电控制系统软件实现 | 第37-53页 |
| 4.1 控制系统软件总体设计 | 第37-38页 |
| 4.2 偏航控制系统实现 | 第38-42页 |
| 4.3 桨距控制系统实现 | 第42-48页 |
| 4.3.1 捕获最大启动力矩控制 | 第42-45页 |
| 4.3.2 恒功率控制 | 第45-48页 |
| 4.4 最大风能追踪的实现方法 | 第48-52页 |
| 4.4.1 最大风能追踪设计 | 第48-50页 |
| 4.4.2 调节电磁转矩法 | 第50-51页 |
| 4.4.3 实时最大风能追踪法 | 第51-52页 |
| 4.5 本章小结 | 第52-53页 |
| 第5章 监控系统设计 | 第53-61页 |
| 5.1 WINCC组态软件简介 | 第53页 |
| 5.2 监控系统设计 | 第53-57页 |
| 5.2.1 监控系统的功能 | 第54-55页 |
| 5.2.2 监控画面 | 第55-57页 |
| 5.3 E-WIND TURBINE设备仿真 | 第57-60页 |
| 5.3.1 风模型设定 | 第58-59页 |
| 5.3.2 ProfiBusDP通讯数据实时显示 | 第59-60页 |
| 5.4 本章小结 | 第60-61页 |
| 结论 | 第61-62页 |
| 参考文献 | 第62-64页 |
| 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果 | 第64-65页 |
| 致谢 | 第65页 |
