基于PLC的风力发电控制系统设计_孙蓉

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1、ＩＳＳＮ１００２－４９５６实验技术与管理第３２卷第４期２０１５年４月ＣＮ１１－２０３４／ＴＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄＭａｎａｇｅｍｅｎｔＶｏｌ．３２Ｎｏ．４Ａｐｒ．２０１５基于ＰＬＣ的风力发电控制系统设计孙蓉，李冰，苏丽，吕淑平，于鑫（哈尔滨工程大学自动化学院，黑龙江哈尔滨１５０００１）摘要：利用可编程序控制器ＰＬＣ实现了风力发电机的偏航控制、变桨距角控制、自启动控制等功能，并对控制系统进行了仿真与测试，设计了风力发电机控制系统的ＷｉｎＣＣ监控组态界面，实现了风力发电机组的实时监控

2、功能。关键词：风力发电；控制系统；可编程控制器；ＷｉｎＣＣ监控中图分类号：ＴＭ６１４－３３文献标志码：Ａ文章编号：１００２－４９５６（２０１５）４－００８６－０６ＤｅｓｉｇｎｏｆｗｉｎｄｐｏｗｅｒｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｂａｓｅｄｏｎＰＬＣＳｕｎＲｏｎｇ，ＬｉＢｉｎｇ，ＳｕＬｉ，ＬüＳｈｕｐｉｎｇ，ＹｕＸｉｎ（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＡｕｔｏｍａｔｉｏｎ，ＨａｒｂｉｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈａｒｂｉｎ１５０００１，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎａｄｄｉｔｉｏｎｔｏ

3、ｔｈｅｗａｔｅｒｅｎｅｒｇｙ，ｔｈｅｗｉｎｄｅｎｅｒｇｙａｓａｃｌｅａｎａｎｄｒｅｎｅｗａｂｌｅｅｎｅｒｇｙｈａｓｂｅｃｏｍｅｔｈｅｍｏｓｔｍａｔｕｒｅｗａｙｏｆｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｗｈｉｃｈｉｓｗｉｔｈｔｈｅｌａｒｇｅｓｔｓｃａｌｅ，ａｎｄｈａｓｔｈｅｍｏｓｔｐｒｏｍｉｓｉｎｇｃｏｍｍｅｒｃｉａｌｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ．Ｔｈｅｗｉｎｄｐｏｗｅｒｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｉｓｔｈｅｍａｉｎｆｏｒｍｏｆｗｉｎｄｐｏｗｅｒ，ａｎｄｔｈｅｗｉｎｄｔｕｒｂｉｎｅｉｓｔｈｅｍａｉｎｅｑｕｉｐｍｅｎｔ

4、ｔｏｃｏｎｖｅｒｔｔｈｅｗｉｎｄｅｎｅｒｇｙｉｎｔｏｔｈｅｅｌｅｃｔｒｉｃｅｎｅｒｇｙ，ｉｎｗｈｉｃｈｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｉｓｔｈｅｍｏｓｔｉｍｐｏｒｔａｎｔｃｏｍｐｏｎｅｎｔ．Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｃｏｍｐｌｅｔｅｓｔｈｅｙａｗｃｏｎｔｒｏｌ，ａｃｔｉｖｅｐｉｔｃｈｃｏｎｔｒｏｌ，ａｎｄｔｈｅａｕｔｏｍａｔｉｃｓｔａｒｔｕｐｃｏｎｔｒｏｌｏｆｔｈｅｗｉｎｄｐｏｗｅｒｇｅｎｅｒａｔｏｒ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｉｔｓｉｍｕｌａｔｅｓａｎｄｔｅｓｔｓｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍ，ａｎｄｄｅｓｉｇｎｓｔｈ

5、ｅｉｎｔｅｒｆａｃｅｏｆｔｈｅＷｉｎＣＣｏｆｔｈｅｗｉｎｄｔｕｒｂｉｎｅｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｔｏｒｅａｌｉｚｅｔｈｅｏｎｌｉｎｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｆｕｎｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｗｉｎｄｔｕｒｂｉｎｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｗｉｎｄｐｏｗｅｒ；ｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍ；ＰＬＣ；ＷｉｎＣＣｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ风能作为一种清洁的能源，越来越受到世界各国电控制技术方面与欧美发达国家相比还存在着较大的［１］的重视，风能已经成为除水能以外，技术最成熟、最具差距。有规模化开发条件和商业发展前景的能源之一。近由于风能是

6、一种具有随机性和不稳定性等特点２０年来，风力发电技术得到了飞速发展。其中，德国、的低密度的能源，因而控制技术是否达到相应的要西班牙、丹麦、美国等欧美国家在风能研究和利用方面求就成为了风力发电机安全、高效运行的关键，它不涉足较早，在风力发电理论和技术方面处于世界领先仅影响着风力发电装置整体结构的复杂性以及风力地位。相比之下，国内在风力发电理论研究和风力发发电系统的效能，同时也直接影响着输出电能的质量和稳定性。因此，研制出一套适合于风电转换、安收稿日期：２０１４－０９－０３修改日期：２０１４－１１－０１全高效

7、、性能出色的发电机系统以及先进的配套控基金项目：黑龙江省高等教育学会高等教育科学研究“十二五”规划课［２］制技术是风力发电技术得到推广应用的关键。本题“基于乐－学－思－创”理念的自动化专业多元化教学方法研究与实践”（ＨＧＪＸＨＣ１１０３７０）；黑龙江省教育教学改革项目文的研究目的是为了解决风力发电机组在复杂多变“创建‘三引领五平台’培养模式，培养自动化学科拔尖创新的外界环境下如何安全平稳运行，并尽可能多地将人才”（ＪＧ２０１３０１０２０３）；黑龙江省高等学校教改工程项目“基风能转化为电能、平稳地送入电网，

8、实现良好供电性于科研素质培养的‘创新认知与实践’课程建设与实践”能的问题。为实现风机依据变化的风的方向，能始（ＪＧ２０１２０１０１４７）；哈尔滨工程大学教育教学改革研究项目“ＰＬＣ课程‘金字塔’式教学体系构建研究与实践”终正对风向，最大限度地从获取风的能量，本文以西（ＪＧ２０１３ＹＢ２０）门子ＰＬＣ为控制器，设计偏航控制算法；为防止风速作者简介：孙蓉（１９７８—），女，山东肥城，工学博士，讲师，研究方向为控超过额定风速时，风机