MW风力发电机组变桨系统设计毕业设计开题报告.doc

MW风力发电机组变桨系统设计毕业设计开题报告.doc

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本科生毕业设计

开题报告

题目：

1.5MW风力发电机组变桨系统设计

姓名：

学号：

指导教师：

班级：

所在院系：

课题的目的、意义；国内外技术现状及发展趋势

课题的目的、意义:

随着世界各国对能源需求的持续增长，煤炭、石油等常规能源的逐渐枯竭，以及环境污染问题的日益严重，人们越来越重视可再生能源的利用。

近年来，风力发电作为一种取之不尽的清洁能源,越来越受到重视，风电装机容量迅速增长，风力发电技术也成为各国学者竞相研究的热点。

而我国在风力机的大型化、变桨距控制、变速恒频等先进风电技术的研究方面与发达国家相比还存在一定差距。

随着风力发电机单机容量出现了大型化的发展趋势,变桨距控制风力发电技术以其能最大限度地捕获风能、输出功率平稳、易于控制等优点,日益成为风力机的主流产品。

因此，进行对风力发电机变桨系统的设计具有重要的意义。

且对于即将从事风电行业的我来说，此次设计将使我深入了解风力发电技术，这将为我以后的工作打下坚实的基础。

因此，此设计对我来说还具有重要的现实意义。

通过本课题，培养学生全面运用所学知识，进行总体方案设计和子系统设计的能力。

发挥创造性，使学生得到全面的训练。

国内外技术现状及发展趋势:

近年来，世界风电产业发展迅速，风电产业关键技术日益成熟，单机容量5MW陆上风电机组、半直驱式风电机组开始使用，直驱式风电机组已经广泛应用，目前国际上主流的风力发电机组已达到2.5-3MW，采用的是变桨变速的主流技术，欧洲已批量安装3.6MW风力发电机组，美国已研制成功7MW风力发电机组，而英国正在研制巨型风力发电机组;欧洲规模化海上风电及相关电网布局开始建设，并在知识型产品如风况分析工具、机组设计工具和工程咨询服务等方面具有明显的国际竞争优势。

世界风能协会主席、中国可再生能源学会风能专业委员会理事长贺德馨，近日在天津举行的2012天津风电产业创新论坛上表示，据初步统计，2011年中国新增风电装机容量接近1800万千瓦，总装机容量达到6500万千瓦，中国已经是世界上风电设备制造大国和风电装机容量最多的国家，成为名副其实的风电大国，但还不是风电强国，特别是在风电科技上与发达国家相比还有较大差距，中国的风电市场主要还是在国内。

中国的努力目标是到2020年风电装机容量达2亿千瓦。

根据GWEC2011-2015年全球风电市场展望的报告，全球风电市场规模将从目前的194吉瓦增长至2015年的449吉瓦。

2015年的全球新增风电装机容量将达到60.5吉瓦，相较2010年的35.8吉瓦会有明显增长。

纵观世界风电产业发展现状，风力发电技术将呈现如下发展趋势：

开发更先进的风况分析系统;研制大容量、高可靠性、低成本风力发电机组以及轻量型、高可靠性的海上风力发电机组;风力发电方式将以陆上风力发电为主，并积极拓展海上风力发电。

课题的主要任务；研究和设计中可能遇到的问题以及解决的方法和措施

课题的主要任务：

1.进行项目调研、收资；

2.对可行方案进行论证分析，在此基础上，确定总体方案。

3.完成总装配图设计；主要零部件设计。

4.撰写说明书，准备答辩。

设计过程中，应达到如下要求：

所设计方案可行，总体和部分子系统方案

应有所创新。

机器的工作性能符合原始数据提出的相关要求。

设计中可能遇到的问题：

1.资料搜集不够齐全，对风力发电技术不够了解；

2.参数设置的不准确；

3.制图软件使用不熟练，所画图纸存在不足或不当；

4.系统控制方面的知识欠缺，控制部分的设计不够详细；

5.设计说明书的编写不合要求。

解决的方法和措施：

1.购买相关教材，认真学习；借阅尽可能多的期刊书籍，补充相关的专业知识；熟悉风力发电机组变浆系统的现状和发展趋势。

2.理解变浆系统的工作原理，选定驱动方式。

涉及到参数设置时参照已有设计或者请教指导老师。

3.熟悉AutoCAD的二维制图技巧，以便完成各零件图和装配图的绘制；抓紧学习三维实体绘图软件，争取做出实体图。

4.尽可能掌握某一自动系统控制方法，完成系统控制中的软件部分。

5.在编写设计说明书时，严格按照相关格式要求编辑。

认真总结分析设计过程中所做的笔记，核实参数，运用专业术语，规范详实地编写设计说明书。

前期的文献资料收集、调研、实习及设计条件准备情况

参考文献：

[1]芮晓明，等．风力发电机组设计．北京：

机械工业出版社，2010

[2]姚兴佳，宋俊，等．风力发电机组原理与应用．北京：

机械工业出版社，2009

[3]TonyBurton，等．风能技术．武鑫，译．北京：

科学出版社，2007

[4]牛山泉．风能技术．刘薇，李岩，译．北京：

科学出版社，2009

[5]林景尧，王汀江，祁和生．风能设备使用手册．北京：

机械工业出版社，1992

[6]刘学厚，黎巨泉．行星传动设计．北京：

北京工业学院出版社，1988

[7]渐开线齿轮行星传动的设计与制造编委会．渐开线齿轮行星传动的设计与制造．北京：

机械工业出版社，2002

[8]张展，张弘松，张晓维．行星差动传动装置．北京：

机械工业出版社，2008

[9]史宁波．兆瓦级直驱变浆距风力发电控制系统的研究[DB]：

［硕士学位论文］．兰州理工大学，2010

[10]任海军．风力发电机组控制系统关键技术研究[D]：

［博士学位论文］．重庆大学，2011

[11]阎卓，凌志斌，蔡旭．兆瓦级风力发电电伺服独立变桨控制系统的设计[Ｊ].［电气传动］．上海交通大学　风力发电研究中心，2010,40（6）

[12]李志梅，魏本建，赵东标．风力发电机组电动变桨距机构设计与仿真[Ｊ］．［机械设计与制造］．沙洲工学院，2008,（4）

[13]李志梅，魏本建，赵东标．风力发电机组电动变桨距传动机构设计与仿真［Ｊ］．［机械传动］．沙洲工学院，2009,33（6）

毕业设计主要工作的进度安排

周次

设计（论文）任务及要求

1～3周

熟悉课题；收资、调研、参观、记录

4～5周

掌握设计任务，对可行方案进行论证

6～7周

确定总体方案，绘制总体、原理草图

8～11周

子系统、部件设计及草图

12周

包括翻译和其他工作

13～15周

撰写说明书、绘制图纸

16周

准备答辩，并进行试答辩

毕业设计每周指导时间、地点安排及毕业设计纪律要求

时间：

每周二56节，周四34节，

地点：

实验楼

要求：

每周必须向指导老师报到，如需外出必须请假。

本科生毕业设计开题报告考核

一、导师对开题报告的评语：

指导教师2012年月日

成绩

二、开题报告答辩评语及成绩:

答辩小组负责人2012年月日