風(fēng)力發(fā)電機(jī)組風(fēng)輪模擬系統(tǒng)的研究.pdf

1、當(dāng)今，隨著人類對(duì)環(huán)境污染以及能源危機(jī)的高度重視，風(fēng)力發(fā)電技術(shù)已成了各個(gè)國(guó)家的研究熱點(diǎn)。雖然在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行風(fēng)力發(fā)電的實(shí)驗(yàn)研究能夠得到直接的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及結(jié)果，但由于現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境較惡劣、實(shí)驗(yàn)空間受限等，所以現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程很難實(shí)現(xiàn)。這樣不僅消耗大量的人力、物力和財(cái)力，還浪費(fèi)大量的寶貴時(shí)間。所以，模擬風(fēng)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(fēng)輪模擬系統(tǒng)成為實(shí)驗(yàn)室研究風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的關(guān)鍵，它對(duì)推動(dòng)風(fēng)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(fēng)輪模擬系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，利用模擬控制器和變頻器來(lái)控制異步電機(jī)，使異步電機(jī)的輸出特性滿足風(fēng)輪的輸出特性。
　　 本設(shè)計(jì)采用四分量組合風(fēng)速模型，用Matlab/Simulink對(duì)組合風(fēng)速進(jìn)行建模仿真。用仿真波形與風(fēng)速儀實(shí)測(cè)的風(fēng)速波形進(jìn)行比較，結(jié)果表明，該數(shù)學(xué)模型能夠較精確地反映風(fēng)速的實(shí)際突變性、漸變性及隨機(jī)性等特點(diǎn)，適用于風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的模擬研究工作。然后通過(guò)分析風(fēng)輪的空氣動(dòng)力學(xué)特性以及最大風(fēng)能吸收理論，建立了風(fēng)輪的輸出功

3、率以及輸出轉(zhuǎn)矩的數(shù)學(xué)模型。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了風(fēng)輪模擬系統(tǒng)的Matlab/Simulink仿真，采用矢量控制技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)給定風(fēng)速下用異步電機(jī)模擬實(shí)際風(fēng)輪的輸出特性，仿真結(jié)果和理論分析相符合，表明本設(shè)計(jì)方案是正確和可行的；最后設(shè)計(jì)了整套風(fēng)輪模擬系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要由上位機(jī)、變頻器及異步電機(jī)等硬件設(shè)備組成，能夠模擬風(fēng)輪的動(dòng)態(tài)特性。并在上位機(jī)上編制了上位機(jī)操作界面，能夠?qū)崿F(xiàn)風(fēng)速參數(shù)以及風(fēng)輪參數(shù)的設(shè)置，并且可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)正在運(yùn)行的狀態(tài)，還可保存當(dāng)前數(shù)據(jù)以便事