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)電技術已成了各個國家的研究熱點。雖然在現場進行風力發(fā)電的實驗研究能夠得到直接的實驗數據及結果，但由于現場環(huán)境較惡劣、實驗空間受限等，所以現場實驗的過程很難實現。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，結果表明，該數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、率以及輸出轉矩的數學模型。在此基礎上進行了風輪模擬系統(tǒng)的Matlab/Simulink仿真，采用矢量控制技術來實現給定風速下用異步電機模擬實際風輪的輸出特性，仿真結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，能夠實現風速參數以及風輪參數的設置，并且可實時監(jiān)測正在運行的狀態(tài)，還可保存當前數據以便事