基于AMESim風(fēng)機(jī)系統(tǒng)級建模與仿真.pdf

1、隨著世界常規(guī)能源的不斷消耗，資源和環(huán)境的問題越來越受到人們的關(guān)注，風(fēng)能、太陽能、潮汐能等可再生能源的快速發(fā)展，為世界能源和環(huán)境的問題提供了解決方法。其中風(fēng)力發(fā)電以其較好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益成為目前最具有產(chǎn)業(yè)化前景的新能源發(fā)電方向，但隨著風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的巨型化，風(fēng)力發(fā)電容量的不斷擴(kuò)大所帶來的并網(wǎng)問題也不容忽視，因此對于風(fēng)電技術(shù)的發(fā)展應(yīng)該建立在完善的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組模型的基礎(chǔ)上，進(jìn)行深入研究。
　　風(fēng)力發(fā)電技術(shù)涉及氣象學(xué)、空氣動力學(xué)、機(jī)械、

2、電氣以及控制多個學(xué)科領(lǐng)域。目前應(yīng)用較多的仿真軟件有Matlab/simulink、PSCAD、GH Bladed等軟件，此類軟件對于電氣功能更為全面，但是對于機(jī)械領(lǐng)域的傳動鏈特性分析存在一定不足，而且傳動鏈?zhǔn)钦麄€機(jī)組的核心部件，對整個機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)起決定性作用。LMSImagine.Lab AMESim(Advanced Modeling Environment for Simulation ofengineering systems)是

3、LMS公司的工程系統(tǒng)高級建模仿真平臺，使科研人員可以在單一的平臺上建立復(fù)雜的一維多學(xué)科領(lǐng)域的系統(tǒng)模型。本文基于AMESim建立變槳距雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組模型，主要內(nèi)容包括：
　　(1)分析自然界風(fēng)能的特點(diǎn)和風(fēng)速描述的方法，討論組合風(fēng)速模型和工程化數(shù)學(xué)風(fēng)速模型，根據(jù)具體模型分析的重點(diǎn)，采用不同風(fēng)速模型。
　　(2)分析風(fēng)力機(jī)空氣動力學(xué)理論，風(fēng)力機(jī)捕捉風(fēng)能的能量關(guān)系，得到變槳距風(fēng)力機(jī)運(yùn)行原理，建立變槳距風(fēng)力機(jī)空氣動力學(xué)部分模型。

4、r>　　(3)針對Matlab/simulink軟件對于傳動鏈部分模型通常采用二質(zhì)量塊或三質(zhì)量塊模型，過分簡化傳動鏈動態(tài)特性的缺點(diǎn)，而AMESim中的動力傳動庫提供了豐富的齒輪傳動子模型，因此本文根據(jù)典型齒輪箱結(jié)構(gòu)，建立真實的行星齒輪和平行軸齒輪組合傳動鏈模型。
　　(4)對于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組電氣部分，分析雙饋感應(yīng)電機(jī)、電壓型PWM變流器以及電網(wǎng)等數(shù)學(xué)模型，搭建風(fēng)力發(fā)電機(jī)組電氣子系統(tǒng)模型。
　　(5)最后集成雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組系統(tǒng)