風力發(fā)電機組風輪模擬系統(tǒng)的研究.pdf

1、當今，隨著人類對環(huán)境污染以及能源危機的高度重視，風力發(fā)電技術(shù)已成了各個國家的研究熱點。雖然在現(xiàn)場進行風力發(fā)電的實驗研究能夠得到直接的實驗數(shù)據(jù)及結(jié)果，但由于現(xiàn)場環(huán)境較惡劣、實驗空間受限等，所以現(xiàn)場實驗的過程很難實現(xiàn)。這樣不僅消耗大量的人力、物力和財力，還浪費大量的寶貴時間。所以，模擬風輪系統(tǒng)的輸出特性成為解決該問題的有效方法。因此搭建風輪模擬系統(tǒng)成為實驗室研究風力發(fā)電技術(shù)的關鍵，它對推動風力發(fā)電事業(yè)的發(fā)展起著重要的作用。
　　 本

2、文提出了一種風輪模擬系統(tǒng)的設計方案，利用模擬控制器和變頻器來控制異步電機，使異步電機的輸出特性滿足風輪的輸出特性。
　　 本設計采用四分量組合風速模型，用Matlab/Simulink對組合風速進行建模仿真。用仿真波形與風速儀實測的風速波形進行比較，結(jié)果表明，該數(shù)學模型能夠較精確地反映風速的實際突變性、漸變性及隨機性等特點，適用于風力發(fā)電系統(tǒng)的模擬研究工作。然后通過分析風輪的空氣動力學特性以及最大風能吸收理論，建立了風輪的輸出功

3、率以及輸出轉(zhuǎn)矩的數(shù)學模型。在此基礎上進行了風輪模擬系統(tǒng)的Matlab/Simulink仿真，采用矢量控制技術(shù)來實現(xiàn)給定風速下用異步電機模擬實際風輪的輸出特性，仿真結(jié)果和理論分析相符合，表明本設計方案是正確和可行的；最后設計了整套風輪模擬系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要由上位機、變頻器及異步電機等硬件設備組成，能夠模擬風輪的動態(tài)特性。并在上位機上編制了上位機操作界面，能夠?qū)崿F(xiàn)風速參數(shù)以及風輪參數(shù)的設置，并且可實時監(jiān)測正在運行的狀態(tài)，還可保存當前數(shù)據(jù)以便事