基于mcgs的风力发电控制系统设计(编辑修改稿)

基于mcgs的风力发电控制系统设计(编辑修改稿)内容摘要：

中国的风力风电场建设取得了较好的经济效益和巨大的发展。 据统计，到 2020 年底，中国共建有 27 座风电场，装机 812 台，总容量 万 KW。 目前正处于前期工作阶段和正在建设的风电场以遍及 10 多个省、市和自治区。 风力控制系统的 设计工作 本设计要求是设计一个风力控制系统，主控制器是西门子 PLC，主要功能有手动控制顺时运动、逆时运动，自动控制顺时、偏航运动，对风力大小进行检测与控制。 根 据 设 计 的 要 求 ，主 要 设 计 内 容 拟 包 括 风 力 发 电 机 组 控 制 系 统 中 的偏航系 统，风速控制。 第一步主要对硬件的选择，第二步对软件的设计，第三步撰写论文。 福建电力职业技术学院 毕业论文 5 第二章 PLC 设计 PLC 控制任务和要求 根据风力供电控制单元的选择开关和按钮定义操作风力供电控制单元上的相关按钮，模拟风场和风力发电机作相应的动作。 各功能按钮有效时，相应按钮指示灯亮。 要求： 风力供电控制单元的选择开关有两个状态，选择开关拨向左边时， PLC 处在手动控制状态，可以进行风场运动机构箱的运动控制和侧风偏航控制。 选择开关拨向右边时， PLC 处在自动控制状态，按下启动按钮， PLC 执行自动控制程序。 编写风力发电手动程序 （ 1） PLC 处在手动控制状态时，按下顺时按钮，顺时按钮的指示灯亮，风场运动机构箱顺时移动，当风场运动机构箱移动到限位开关时，顺时按钮的指示灯熄灭，风场运动机构箱停止移动。 风场运动机构箱在作顺时移动时，再次按下顺时按钮或按下停止按钮或急停按钮，顺时按钮的指示灯熄灭，风场运动机构箱停止移动。 如果按下逆时按钮，逆时按钮的指示灯亮，风场运动机构箱逆时移动，当风场运动机构箱移动到限位开关时，逆时按钮的指示灯熄灭，风场运动机构箱停止移动。 风场运动机构箱在作逆时移动时，再次按下逆时按钮或按下停止按钮或急停按钮，逆时按钮的指 示灯熄灭，风场运动机构箱停止移动。 顺时按钮控制和逆时按钮控制在程序上采取互锁关系。 （ 2） PLC 处在手动控制状态时，按下偏航按钮，偏航按钮指示灯亮，风力发电机作侧风偏航动作，尾翼偏转到 45176。 左右的位置，侧风偏航结束，偏航按钮指示灯熄灭。 风力发电机作侧风偏航的过程中，再次按下偏航按钮或按下停止按钮或急停按钮，侧风偏航结束，偏航按钮指示灯熄灭。 侧风偏航结束时，按下恢复按钮，恢复按钮的指示灯亮，风力发电机撤销侧风偏航，在此过程中，再次按下恢复按钮或按下停止按钮或急停按钮，撤销侧风偏航动作停止，恢复按钮的指示灯熄 灭。 在撤销侧风偏航的过程中，当尾翼回到初始状态时，撤销侧风偏航的动作结束，恢复按钮的指示灯熄灭。 编写风力发电自动程序 PLC 处在自动控制状态时，启动轴流风机旋转，按下启动按钮，风场装置作顺时运动，即运动 1 秒停 2 秒的间断运动。 当风场运动机构箱顺时移动到限位开关时，风场装置作逆时运动，即作运动 2 秒停 1 秒的间断运动，当风场运动机构箱逆时移动到限位开关时，风场运动机构箱停止移动，自动运行程序结束。 PLC 处在自动控制状态，调节控制轴流风机的变频器的频率，当风速超过 DSP 控制器规定值时，风力发电机作侧风偏航，当风速低于 DSP 控制器规定值时，风力发电机撤销侧风偏航。 PLC 处在自动控制状态时，按下启动按钮时，如果风力发电机处于侧风偏航状态，风力发电机则先撤销侧风偏航。 风场运动机构箱作顺时运动和逆时运动在程序上采取互锁关系。 风力发电手动自动程序整合 整合以上程序，实现： 风力供电控制单元的选择开关有两个状态，选择开关拨向左边时， PLC 处在手动控制状态，可以进行 风场运动机构 箱的运动控制和侧风偏航控制。 选择开关拨向右边时， PLC 处在自动控制状态，按下启动按钮， PLC 执行自动控制程序。 福建电力职业技术学院 毕业论文 西门子 PLC 的主要 设计 工作 PLC 选型 本设计选用的 PLC 型号为西门子 S7200 系列，该 PLC 由 14 个输入、 10 个继电器输出。 S7200 系列是一种可编程序逻辑控制器 (Micro PLC)。 它能够控制各种设备以满足自动化控制需求。 S7200 的用户程序中包括了位逻辑、计数器、定时器、复杂数学运算以及与其它智能模块通讯等指 令内容，从而使它能够监视输入状态，改变输出状态。