前言
山东科技大学
本科毕业设计（论文）开题报告
题目基于PLC的风力发电控制系统设计
学院名称
专业班级
学生姓名
学
号
指导教师
填表时间：2013年4月30日
设计（论文）题目
基于PLC的风力发电控制系统设计
页脚内容1
f前言
设计（论文）工程设计类型（划“√”）
应用研究√
开发研究
基础研究
其它
一、本课题的研究目的和意义
目的：针对风能具有随机性、不确定性的特点，用可编程控制器来对风力
发电进行控制，设计一套基于PLC的单台风力发电控制系统，实现对发电机叶
轮的迎风控制、发电监测、并网等功能。
意义：由于全球人口增长和发展中国家的经济扩张，到2050年，世界能源
需求可能翻番甚至增加两倍。地球上的全部生命都依赖于能源和碳循环。能源
对经济级社会发展都至关重要，但这也带来了环境方面的挑战。我们必须探索
能源生产与消费的各个方面，包括提高能效、清洁能源、全球碳循环、碳资源、
废弃物和生物质，还要关注它们与气候和自然资源问题之间的关系。
风电是目前技术最成熟、最具市场竞争力且极具发展潜力的可再生清洁能
源，发展风电对于改善能源结构、保护生态环境、保障能源安全和实现经济的
可持续发展等方面有着及其重要的意义。
随着计算机技术与先进的控制技术应用到风电领域，控制方式从基本单一
的定桨距失速控制向变桨距和变速恒频控制方向发展。目前的控制方法是：当
风速变化时通过调节发电机电磁力矩或风力机浆距角使叶尖速比保持最佳值，
实现风能的最大捕获。控制方法基于线性化模型实现最佳叶尖速比的跟踪，利
用风速测量值进行反馈控制，或电功率反馈控制。但在随机扰动大、不确定因
素多、非线性严重的风电系统，传统的控制方法会产生较大误差。因此近些年
国内外都开展了这方面的研究。一些新的控制理论开始应用于风电机组控制系
统。如采用模糊逻辑控制、神经网络智能控制、鲁棒控制等。使风机控制向更
加智能方向发展。
传统的风力发电控制方法存在诸多不足，引起较大的能量损失，基于PLC
为主控制器的控制系统，结构简单，通用性强，编程方便，抗干扰能力强，可
靠性较高，并且维护起来比较方面，能够直观的反应现场信号的变化状态，通
过编程工具可以直接观察系统的运行状态，极大的方面了维护人员查找故障，
缩短了对系统维护的时间。随着新型控制算法的研究和应用，可以有效提高风
能利用效率，对于提高风电机组的发电量，减小风电成本具有重要意义。
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f前言
二、本课题r