2。4。1风速低于额定风速 13

2。4。2风速高于额定风速 14

2。5本章小结 15

第三章 变桨距控制以及最优叶尖速比控制 15

3。1变桨距风力发电机的特点 16

3。2 变桨距风力发电机组的运行状态 17

3。3变桨距控制框图 18

3。4最优叶尖速比控制(TSR) 19

3。5本章小结 19

第四章 风电系统建模 20

4。1风速模型 20

4。2风轮模型 22

4。3变桨执行机构模型 22

4。4双馈异步发电机模型 23

4。5 PID控制模型 25

4。6本章小结 26

第五章 基于PLC的转矩控制系统设计 27

5。1 PLC简介 27

5。2 编程软件s7-200 29

5。3总体设计 31

5。4流程图 33

5。5软件设计 34

5。6运行结果 41

5。7本章小结 43

结语 44

致谢 45

参考文献 46

第一章  绪论

风能是清洁的并且可再生的能源，能够长期使用，符合可持续发展战略，越来越受到世界各国的重视。其蕴含量巨大，初略估计可利用风能总量10倍于目前全球水力发电总量。风力发电不仅可以缓解传统火力发电带来的环境污染和资源消耗等问题，还能将一些环境较恶劣的地区利用起来，加快了这些地区的经济发展，符合当今世界的绿色发展主题。

1。1风力发电的目的及意义

目的：现在人们对于电的需求量不断加大，而传统火力发电不仅消耗大量不可再生资源，还会对环境造成污染如温室效应等等。风力发电的过程中不会排放污染物，而且蕴藏量也很大，可以长期使用，只要开发得当，就能大大缓解能源紧缺。所以研究风力发电是开发新能源、改善全球生态环境的重要组成部分。

意义：

（1）风力发电能够将巨大的风能资源利用起来，减少不可再生资源如煤炭的消耗，符合我国的科学发展观提出的要求，而且风能的蕴藏量巨大，不开发实在是浪费。

（2）与传统的燃煤发电厂相比，风力发电不需要利用水蒸气推动汽轮机，不用靠近水源，特别是对于缺少淡水资源的干旱地区或者环境较为恶劣的地区很关键。

（3）风力发电对比同等发电量的火力发电厂，不会排放之类的污染物。对保护大气环境有积极作用，尤其在大气污染已经被各国重视的今天。

（4）如今人们已经不满足于路上风力发电，已经开始研究漂浮式海上风力发电，对于风能的开发有了新的切入点，而且对于沿海地区的经济发展也有促进作用。

（5）我国的风能资源十分丰富，特别是在西部地区，风力发电也不需要煤炭等不可再生资源、不占用耕地、自动化程度高、不用占用人力资源。不用在意恶劣的环境。所以我国应逐步加大风力发电所占比例，减轻对常规资源的消耗，利于我国的可持续发展。