参考独立变桨距系统硬件连接图。统变桨距控制系统结构设计同样根据运行状态可风味速度控制和功率控制两个阶段，并网前和并网后。在电机组并网以前变桨距系统的桨距角给定值由电机转速信号控制。转速控制器按定的速度上升斜率给出速度参考值，变桨距系统根据此值来调整桨距角，从而进行速度控制。在电机并网以后，转速控制切换到功率控制，变桨距系统开始根据发电机的功率信号进行控制。控制信号的给定值是恒定的，即额定功率。功率反馈信号与给定值比较，当功率超过额定值时，桨叶桨距角就向迎风面积减小的方向转动个角度，反之则向迎风面积增大的方向转动个角度。其结构设计如图所示。图统变桨距系统控制框图电动变桨距软件设计此设计中控制对象为华锐风电科技有限公司的机型，其风轮型号为，启动风速为额定风速为安全风速为停机风速为。其速度输出与功率特性如表所示。表速度输出与功率特性表转速功率输出所用控制器为公司，所以采用与其对应的软件进行程序编写。当满足风力机起动条件时，控制器发出指令使叶片桨距角从匀速减小当发电机并网后控制器根据反馈的功率进行功率调节，在额定风速之下保持较高的风能吸收系数，在额定风速之上，通过调整桨距角使输出功率保持在额定功率上。在有故障停机或急停信号风速高于时，为安全考虑控制器发出指令使桨距角处于为顺桨状态，程序采用模块化结构，它包括变桨主程序事件处理程序中断程序等。对电控系统要求的故障检测及处理功能，采取了硬件中断和融和各个事件处理子程序的方法。主程序主程序主要完成对风电机组的变桨需求扫描变桨运行控制及可自复故障的处理，包括风机的相关参数检测变桨规律控制等。其流程图如图所示。图电动变桨距控制系统主流程图事件处理程序事件处理程序主要包括紧急停机程序正常停机等子程序。流程图如图所示。硬件中断程序和定时中断程序当故障发生时，便执行硬件中断处理程序块。根据故障等级，执行正常停机安全停机还是紧急停机。流程图如图所示。图意外停机程序流程图电动变桨距系统评估以伺服电机为驱动的变桨距系统比应用较广的液压变桨系统具有更多的优点，不仅可实现独立变桨，还具有定位精度高的优势，且无温漂无零漂承载范围大调速范围大控制方便动作滞后小适应性强配套简单，能够实现大载荷变桨高精度控制。视，特别是年石油危机以来，经过几十年的努力，风力发电机机组得到了日新月异的进展，风力发电逐步从科研走向产品，从实验走向实用。回顾世界风电发展历史，大价格下降能源供应状况好转，因而风力发电并没有得到足够的重视，几乎没有得到什么发展。风力发电技术真正得以大的发展是在本世纪年代中期之后，在这段时间里，由于火电造成的环境污染日益严重，而且正逐步耗尽人类用小型风力发电机，供家庭住宅使用风力发电机与其它电源联用，可为海上导航设备和远距离通信设备供电并入地方孤立小电网，为乡村供电。在此后的段时间内，由于风力机机械故障频发和发电成本较高，而且石油丹麦。年，丹麦制造了人类社会第台风力发电机。到年时，已有几百台的风力发电机组在丹麦运行。同年荷兰美国等国家也都有风力机发电机组的运行。风力发电的应用最初在边远地区，应用的方式主要有单独使为零水电近乎为零中等高高近乎为零近乎为零核电近乎为零低低高高极高太阳能近乎为零低高近乎为零近乎为零近乎为零风能近乎为零极低低近乎为零近乎为零近乎为零风能发电的历史与现状世界上第个利用风力发电的国家是与环境冲突的最有效方式之，而这其中以风力发电最为广泛。表不同能源对环境影响对比表能源空气污染气候改变土地使用水质污染野生动物辐射煤极高极高高高高低石油高高中等中等中等近乎为零天然气中等高中等低低近乎价格非常便宜能源不会枯竭又可以在很大范围内取得非常干净，没有污染，不会对气候造成影响。目前，还没有任何种能源有这么多的优点。因此风能是种对环境和人类都友好的真正的无污染的能源，其是改变全球能源碴需占用土地堆放和处理。而风力发电则不同其作为绿色能源的种，己深受全世界的重视。正如美国著名学者美国地球政策研究所所长莱斯特布朗在他的新书模式中指出我们要提倡风力发电，由于风能非常丰富保效益。据专家计算，风力发电每时般可以减少消耗标准煤，同时还会减少排放，以及定数量的，及粉尘灰碴等。目录第章绪论风能风能发电的历史与现状风力发电技术的发展风力发电的前景本章小结第二章风力发电机组概述风力发电的原理风力发电机组的组成风电机组的分类按功率控制方式分类按发电机控制方式分类的风力机组风力发电控制系统简介变桨距系统偏航系统制动系统本章小结第三章风力发电变桨距控制系统简介风力发电的空气动力学基础贝茨理论风轮机风轮机的特性系数变桨距与定桨距定桨距变桨距定桨距与变桨距的比较变桨距控制过程变桨距风力机组的运行状态分析启动状态欠功率状态额定功率状态变桨距控制的特点输出功率特性风能利用率额定功率启动与制动性能对机械部件的影响本章小结第四章变桨距控制系统的设计所涉及设备介绍控制器简介性能模块简介运动模块介绍伺服电机选型方案设计液压变桨距控制系统设计液压变桨距控制系统液压变桨距结构变桨控制系统的设计液压变桨距控制系统评估电动变桨距控制系统设计独立变桨距控制分析统变桨控制系统电动变桨距软件设计电动变桨距系统评估液压变桨距与电动变桨距的比较最佳控制思想总结参考文献致谢附录第章绪论风能随着全球经济的迅速发展和人类生活水平的日益提高，对能源的需求越来越大。化石燃料是人类最早利用的能源之。从世纪开始，即随着英国产业革命的发生和发展，化石资源最先是煤炭，然后是石油和天然气，就逐步替代柴草进入人类社会生活的各个方面，并有力地推动着社会生产力的发展。虽然到目前为止，石油天然气和煤炭等化石能源仍然是世界经济的能源支柱，然而化石资源的有限性和对环境的危害性，已经日益地威胁着人类社会的安全和发展。充足的能源洁净的环境是经济持续发展的基础条件。年联合国环境署报告指出从现在到年，全球能源消耗将比现在增长到，由此造成温室效应的气体排放将会增加到，从而会带来灾难性后果。为了制止地球的温暖化，为了人类尽快走出燃碳时代，构建个稳定的可持续发展的社会，各国正掀起股追求不排放，不污染环境清洁发电的热潮。太阳能风能水能潮汐能等都是可再生的清洁能源，其中以风能利用的技术最为成熟，最为广泛。风能利用的最主要型式就是风力发电，风是风力发电的原动力，它是