摘 要
能源、环境是当今人类生存和发展所要解决的紧迫问题。风力发电作为一种可持续发展的新能源，不仅可以节约常规能源，而且减少环境污染，具有较好的经济效益和社会效益，越来越受到各国的重视。
由于风能具有能量密度低、随机性和不稳定性等特点，风力发电机组是复杂多变量非线性不确定系统，因此，控制技术是机组安全高效运行的关键。偏航控制系统成为水平轴风力发电机组控制系统的重要组成部分。风力发电机组的偏航控制系统，主要分为两大类：被动迎风偏航系统和主动迎风系统。前者多用于小型的独立风力发电系统，由尾舵控制，风向改变时，被动对风。后者则多用大型并网型风力发电系统，由位于下风向的风向标发出的信号进行主动对风控制。本文设计是大型风力发电机组根据风速仪、风向标等传感器数据，对风、制动、开闸并确定起动，达到同步转速一段时间后，进行并网操作，开始发电。
本文介绍了风力机的偏航控制机构、驱动机构的基础上，采用PLC作为主控单元，设计了风电机组的偏航控制系统。系统根据风向、风速传感器采集的数据，采取逻辑控制主动对风，实现了对风过程可控。论文给出了基于风向标、风速仪的偏航控制系统的软硬件设计结果。
关键词：风力发电机；风向标；偏航控制系统；驱动机构
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湖南电气职业技术学院毕业设计（论文）
目 录
第1章 绪论 .................................................. 2 1.1 课题的背景和意义 ......................................... 2 1.2 国内风力发电的发展 ....................................... 3 第2章 风力发电机组系统组成及功能简介 .......................... 5 2.1 风力机桨叶系统 ........................................... 5 2.2 风力机齿轮箱系统 ........................................ 6 2.3 发电机系统 ............................................... 7 2.4 偏航系统 ................................................ 8 2.6 刹车系统 ................................................. 8 2.8 控制系统 ................................................ 8 第3章 偏航控制系统功能和原理 ................................ 10 3.1 偏航控制机构 ............................................ 10 3.1.1 风向传感器 .......................................... 10 3.1.2 偏航控制器 .......................................... 12 3.1.3 解缆传感器 .......................................... 12 3.2 偏航驱动机构 ............................................ 13 3.2.2 偏航驱动装置 ........................................ 15 3.2.3 偏航制动器 .......................................... 16 第4章 偏航控制系统设计及结果分析............................. 18 4.1 偏航系统控制过程分析 .................................... 18 4.1.1 自动偏航 ...............................