1. 研究目的与意义
由于全球人口增长和发展中国家的经济扩张，到2050年，世界能源需求叮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，但这也带米了环境方面的挑战。我们必须探索源生产与消费的各个方面，包括捉高能效、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白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冉生清洁能源，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，控制方式从基木单一的定浆距失速控制向变浆距和变速恒频控制方向发展。日前的控制方法是:当风速变化时通过调节发电机电磁刀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。
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，对于捉高风电机组的发电量，减小风电成木具有重要意义。
2. 课题关键问题和重难点
风力发电机组控制系统中的发电机系统，实现发电机与电网的并网。
风力发电机的偏航控制:偏航系统由偏航控制机构和偏航驱动机构两大部分组成。
风力发电机的自动解缆控制:自动解缆包括计算机控制的凸轮自动解缆和纽缆开关控制的安全链动作计算机报警两部分，以保证风电机组安全。
3. 国内外研究现状（文献综述）
随着国际社会能源紧缺压力不断增大，风力发电得到了高度的重视。近20多年来，风电技术日趋成熟，应用规模越来越大。
在20世纪70年代，以美国为主的西方国家发生石油危机波及全球范围后，许多国家开始寻求代替化石燃料的新能源，在研究风力发电这一领域上，投入了相当多的人力和物力，结合空气动力学理论,运用新型材料,电机，可编程控制器，计算机技术,通信技术，自动化控制等最新开发成果，研发新- -代的风力发电机组，充分利用丰富的风能资源，开创了一个绿色风能时代。
在技术方面，美国，丹麦，德国等科技实力强劲的国家向风电机偏航控制，变桨距控制，调整失速控制，自动化调控等各方面进行开发，他们建立了各种基于计算机技术的风能资源的测量，传感和模拟系统，扩展了空气动力学方面的理论知识，研制出了新一代的电机，例如具有变速发电机、变极发电机、变速恒频发电机、变滑差发电机、步进低速发电机等。开发种由计算机控制多台或单台风力发电机组成的组群的自动控制系统，这些措施都很大地提升了风力发电的效率及可靠性。
4. 研究方案
主要流程如下:启动后PLC开始初始化，风速传感器采集了外界风速模拟值，将风速反馈给PLC，假如风速过大，不符合发电的风速要求，若风速太大或者太小，不稳定状况时，PLC则可以向工作人员报警，工作人员可以选择手动停机;假如风速在合理的范围内，系统则启动发电机，发电机将风能转换为电能，并在此时发电机信号灯显示发电机在工作，系统信号灯显示表示系统运行。
首先是偏航自动控制，偏航控制系统的工作原理是通过风向传感器检测外界风向，将风向模拟信号A/D转换后传递给PLC,PLC内部计算风向的夹角，与参定值进行比较是否达到要求，不符要求的话调整航向，PLC需要发出信号给偏航驱动机构，偏航驱动机构驱动机舱转变角度使之达到最佳的角度，从而使风能的吸收率最大化。偏航控制系统模块主要实现风轮机随风向转动功能。
然后是温度控制，在闭环控制系统中，用温度传感器检测温度，送入PLC的模拟量的输入模块，进行A/D转换将传感器输出的模拟信号转换为与温度成比例的标准的数字信号，PLC将它与温度参定值进行比较，将运算结果再送入模拟量输出模块，进行D/A转换为模拟信号，将电力设备运作产生的热气排出室外，并且控制冷却机运作，向室内传送冷气流进行降温，这样实现对温度的闭环控制，这一过程中， 被控对象为机舱的温度。由于气体压力波动，各元器件温度各不相同，温度不匀等扰动因素影响，会破坏机舱温度的稳定，通过闭环控制可以有效地抑制各种扰动因素的影响，使控制更加有效。
5. 工作计划
第 1 周 接受任务书，领会课题含义，按要求查找相关资料；翻译相关英文资料
第 2 周 阅读相关资料，理解有关内容；写出开题报告一份；
第 3 周 确定风力发电机组成，参阅有关资料，分析风力发电机工作原理；
以上是毕业论文开题报告，课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
