3.2 电气接线设计. 25

3.3 本章小结..26

第四章 系统软件设计... 27

4.1 软件整体设计. 27

4.1.1 软件编程... 27

4.1.2 WPLSoft_V2.30软件编程流程...28

4.2 触摸屏软件设计. 37

4.3 本章小结..39

结论...40

致谢...41

参考文献 42
第一章 绪论1.1 选题的目的和意义如今，世界能源危机加剧，对于新能源的开发和利用越来越重要，而各国也加紧了开发新能源的步伐[1]。众所周知，风能是一种十分清洁的、无污染的、可再生的能源，所以对于风力发电技术的开发和研究特别重要。开发海上风力发电技术十分具有商业化前景[2]。“漂浮式风力发电机”是一种新型的风电机组，由于目前的海上发电机组被限制在浅水区域[3]，而“漂浮式风力发电机”适合安装在深水区域（大于60 米） ，所以其优点尤为明显。“漂浮式风力发电机”所产生的电能价格便宜，最初的目标是供给偏远地区。它是一种非常合适的选择，因为它几乎可以在任何海域工作。由于陆上的风力发电需要考虑良好的风力资源，所以其风场已经接近于饱和。而且近海区域的风力发电难以规划，所以很多地区的近海区域都不涉及到风电建设，而是发展其他合适的产业比如港口和水产养殖等。 所以海上风力发电最适合在深海区域开展。漂浮式结构的风机是最适合在深海区域的。对于漂浮式风机的研究，应该着重考虑安全、稳定、经济、耐用、持久等因素，这具有重大意义。提高风能的利用率是设计海上风机的一个重要考虑因素，如何降低成本、提高经济效益的方式是研究更加先进、更高效率、更大容量的漂浮式海上风机，本课题研究的漂浮式海上风电机的发展能够有利于风能更高效率、更高质量的转换为电能，而且能够提高经济收益，降低海上风电建设成本，这对于发展海上风电是十分重要的[4]。
1.2 海上风电的发展1.2.1 海上风电的发展史海上风力发电的想法最早是欧洲国家在上世纪 70 年代初最先提出的，到了 80年代后， 他们开始了一些对海上风能资源的评估和有关海上风电技术的开发和研究的工作。从1991 年到1997 年，荷兰、丹麦和瑞典等国家试制样机，开始首次获得海上风力发电的经验[5]。然而，一开始的海上风电规模很小，所以很不经济。随后，荷兰、丹麦等国家开始了新的研究，带动了世界各地逐渐建立起了海上风电的实验项目。海上风力发电由此渐渐发展起来。20 世纪 90 年代是小规模海上风电的研究和实验期，截止到 20 世纪末，全球一共有 8个小型的实验项目， 最高的装机容量为 10.5MW， 风电机组为 220KW 到 2MW。20 世纪初，这些实验项目开始走向商业化，兆瓦级的风力发电机逐渐开始应用，海上风电开始向大容量、大型化发展。德国在大型化风电机组的发展上早早的走在了世界的前端。世界上百分之90 的海上风电分布在北欧沿岸，中国在东海沿岸拥有两个实验项目[6]。
1.2.2 国内外海上风电发展现状和趋势目前，海上风电场在世界上基本分布在欧洲，在海上风力发电上的发展，欧洲处于世界领先地位。仅仅用了 20 年，世界海上风电发电能力增长了 100 倍[7]。英国是其中海上风电技术发展最为迅速的国家，其新增装机容量已经达到 30.6万 KW，累积的装机容量更是达到了 89.4 万 KW，在2010 年突破了 100 万 KW[8]。德国作为大容量风电机组的先进国家， 最近已经采用了高达5MW 和 6MW 的风电机组。 像丹麦、英国、荷兰、德国这些欧洲国家临海区域很多，所以风能资源十分丰富，浅海区域较多，所以他们可以将风电场建设在浅海区域。到2010 年为止，全球范围内一共有43座海上风电场建成，其中风电机组一共有 1339台，总容量达到了366.6KW。国内方面，我国的风电发展也在逐步进行，已建成 13.8万KW 风电项目组。2007 年，在渤海油田建成我国第一座海上的风电站（图1-1），其容量为 1.5MW。源[自-优尔*`论/文'网·www.youerw.com/这是我国海上风电发展的开端，具有重要意义[9]。2010年，上海东海大桥风电场建成（图 1-2），成为重点项目，容量 10 万 KW，它是除了欧洲之外第一个并网发电的海上风电场，所产生的电量可供给 20万用户使用。我国海域幅员辽阔，非常适合发展海上风电[10]。而且，我国的四大海：渤海、黄海、东海和南海中，大部分海域的水深都小于 200 米，所以我国的的近海浅水区域广阔，发展漂浮式风机是最好的选择。在深海区域建设风电场有许多优点：风力资源丰富，不占用陆地资源等。但是现如今深海区域的风电场建设成本高，技术难度大，相关方面的研究仍在进行中。一些欧洲国家已经开始对浮式风力机进行研究和实验， 海上风力发电的发展必将越来越延伸到深海。根据欧洲风能协会预测出，在 2020年之前，欧洲总装机量即将达到七千万 KW。海上风电场装机容量、功率等都在逐步增大，在开发海上风机的同时也应注意风机的稳定性、可靠性、使用寿命、维护时间、成本和维修成本、研发费用等各个方面。世界各国对于海上风电的研究和实验正在逐步进行， 海上风力发电将会成为风力发电的主要方向。