基于LabVIEW的离网型风力发电测试系统研究

论文摘要

本课题基于虚拟仪器设计思想,利用NI公司推出的软件LabVIEW7及相关硬件设备,研制了离网型风力发电性能测试系统。本课题分析了以往和现有的离网型风力发电系统的多种测试系统,并对其中部分系统进行现场测试应用,阐述了其测试系统中硬件系统及软件程序的优点和需要改进之处,进而提出了本文所要开发研制的基于LabVIEW离网型风力发电机性能测试系统。本课题完成了测试系统的室内外硬件实验方案设计和组装;选择了符合离网型风力发电机机组测试实试验标准的传感器、变送器和DAQcard 6024E型多功能数据采集卡,并进行了组合;同时利用实现虚拟仪器技术的图形化编程软件——LabVIEW 7自主开发了离网型风力发电系统性能测试程序,实现了数据的自动采集、记录、处理及存储的功能。基于LabVIEW离网型风力发电性能测试系统测试了风力发电系统的输出电流、输出电压、频率、环境温度、环境大气压力、现场风速和发电机扭矩等信号,同时通过对以上实验数据进行实时采集、分析和处理,得到了风力发电系统的输出特性曲线。通过现场测试,并对实验数据进行分析及处理,得到了较满意的结果,验证了该测试系统具有实时性、稳定性和准确性等性能,完全能够满足离网型风力发电机组叶片设计研究和发电机改进研究的需要。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 风电发展的现状和意义
• 1.2 本课题研究的意义
• 1.3 离网型风力发电系统的基本结构
• 1.4 测试引用标准及试验条件
• 1.4.1 引用标准
• 1.4.2 试验条件
• 1.5 待测参数分析
• 1.6 虚拟仪器技术简介
• 1.6.1 虚拟仪器的基本概念
• 1.6.2 虚拟仪器的结构
• 1.6.3 虚拟仪器图形化开发平台LabVIEW7.0
• 1.6.4 虚拟仪器与传统仪器的比较
• 1.7 离网型风机测试系统分析
• 1.8 测试系统的基本要求及本文的主要研究内容
• 1.8.1 离网型风机测试系统基本要求
• 1.8.2 课题主要研究内容
• 第二章 离网型风力发电测试的硬件系统
• 2.1 实验平台的信号流程
• 2.2 实验平台的硬件结构
• 2.2.1 室内的实验平台结构
• 2.2.2 室外的实验平台结构
• 2.3 测试系统的传感器与变送器分析
• 2.3.1 传感器
• 2.3.2 变送器
• 2.3.3 测试系统对传感器与变送器的选择
• 2.4 测试系统的抗干扰技术
• 2.4.1 干扰来源及形式
• 2.4.2 干扰的传输途径
• 2.4.3 测试系统采取的干扰抑制技术
• 2.5 测试机箱设计
• 第三章 基于LABVIEW 的数据采集系统
• 3.1 LABVIEW 软件平台概述
• 3.1.1 LabVIEW 的简介
• 3.1.2 LabVIEW 的特点
• 3.2 测试程序的编写过程
• 3.2.1 基于LabVIEW 测试系统的设计方法
• 3.2.2 测试系统的软件
• 3.3 数据采集
• 3.3.1 数据采集过程
• 3.3.2 数据采集设备主要指标
• 3.4 数据采集卡的选择
• 3.5 数据采集卡的连接方式
• 3.6 数据采集系统编程设计
• 3.6.1 数据采集函数
• 3.6.2 数据存储模块
• 3.6.3 出错处理模块
• 3.7 软件功能介绍
• 3.7.1 软件前面板
• 3.7.2 测试程序调试
• 3.8 测试系统标定
• 第四章 离网型风力发电机性能测试系统应用
• 4.1 实验室内测试
• 4.2 室外测试
• 4.2.1 试验测试数据的剔除
• 4.2.2 测试对象及系统平台
• 4.2.3 测试实验步骤
• 4.3 数据采集与处理
• 第五章 总结
• 5.1 本课题的主要工作
• 5.1.1 实验平台的硬件设计
• 5.1.2 软件系统的设计
• 5.2 本课题的特色和创新处
• 5.3 本课题今后的研究方向
• 参考文献
• 附录
• 致谢
• 攻读硕士期间发表的论文