2.14 风光氢联合式独立发电系统的建模及仿真

《风光互补发电系统的建模与仿真研究》篇一摘要：随着对可再生能源需求的增长和对环境可持续发展的追求，风光互补发电系统因其在地理和能源来源上的优势受到了广泛的关注。

本文着重介绍了风光互补发电系统的建模、仿真以及相关的研究成果，通过对系统结构、运行机制及模拟方法的深入研究，旨在为进一步推动可再生能源领域的技术创新和优化提供理论支持。

一、引言风光互补发电系统，即利用风能和太阳能进行发电的系统，具有无污染、可持续、分布广泛等优点。

随着全球能源结构的转变，风光互补发电系统已成为未来能源发展的重要方向。

因此，对其建模与仿真研究具有重要的理论和实践意义。

二、风光互补发电系统的建模1. 系统结构模型风光互补发电系统的结构模型主要包括风力发电机组、太阳能光伏板、储能装置（如电池组）以及控制系统等部分。

通过建立各部分的数学模型，可以描述系统的运行特性和能量转换过程。

2. 能量转换模型能量转换模型主要描述风力和太阳能如何被转换成电能的过程。

风力发电机组和太阳能光伏板的工作原理和性能参数是建模的关键。

此外，还需要考虑环境因素如风速、光照强度等对能量转换效率的影响。

三、仿真方法及工具1. 仿真方法仿真方法主要采用物理建模和数学建模相结合的方式。

通过建立系统的物理模型，可以更直观地了解系统的运行机制；而数学建模则可以通过数学方程描述系统的行为，为后续的仿真分析提供基础。

2. 仿真工具仿真工具的选择对于提高仿真效率和准确性具有重要意义。

常用的仿真软件如MATLAB/Simulink等，具有强大的建模和仿真功能，可以有效地用于风光互补发电系统的建模与仿真。

四、仿真结果与分析通过仿真，我们可以得到以下结果：1. 系统输出特性仿真结果可以清晰地展示风光互补发电系统的输出特性，包括在不同风速和光照强度下的发电量，以及系统的日、月、年发电量等。

2. 系统性能评价通过对比不同配置和参数下的系统性能，可以评价系统的稳定性和经济性等指标，为实际工程提供参考依据。

新能源发电系统的建模与仿真分析随着全球对环境保护和可持续发展的关注不断增加，新能源发电系统的研究和应用日益受到关注。

在传统的能源资源逐渐枯竭的背景下，新能源发电系统可以提供清洁、可再生的能源，有助于减少对传统化石能源的依赖。

本文将对新能源发电系统的建模与仿真分析进行深入探讨。

首先，新能源发电系统的建模是建立在对各种组件和变量的理解基础上的。

市场上常见的新能源发电系统包括太阳能发电系统、风能发电系统、水能发电系统等。

每种新能源发电系统都有其特定的组件和运行原理。

因此，在建模时需要详细地了解每个组件的功能和相互之间的关系，以及各个变量的相互作用。

例如，在太阳能发电系统中，太阳能光伏板是核心组件，将太阳能转化为直流电；逆变器则将直流电转化为交流电，供电给电网或者负载。

因此，在建模时需要考虑太阳能光伏板的效率、逆变器的性能等因素。

通过对这些组件和变量进行准确的建模，可以更好地反映出新能源发电系统的运行情况。

其次，新能源发电系统的仿真分析是在建立好的模型基础上进行的。

通过仿真分析，可以模拟出新能源发电系统在不同条件下的运行情况，并进一步分析其性能和优化空间。

仿真分析可以通过软件工具进行，例如MATLAB、Simulink等。

通过使用这些工具，可以对新能源发电系统的各种变量进行输入，并模拟出系统的运行情况。

通过观察仿真结果，可以评估系统的性能，并根据需要进行优化调整。

例如，可以通过仿真分析来确定太阳能光伏板的最佳布局和朝向，以最大程度地吸收太阳能。

同时，仿真分析还可以用于预测系统在不同天气条件下的发电能力，为系统的运行和管理提供参考。

在进行新能源发电系统的建模和仿真分析时，还需要考虑到一些挑战和问题。

首先，新能源发电系统往往是分布式的，存在多个发电单元。

如何准确建模和模拟这些分布式单元之间的相互影响是一个挑战。

其次，新能源发电系统的输入变量通常是不稳定的，例如太阳能和风能的变化。

如何精确建模这些不稳定的变量，并进行准确的预测，是一个需要解决的问题。

《风光互补发电系统的建模与仿真研究》篇一一、引言随着人类对可再生能源的日益重视，风光互补发电系统因其独特的优势，如清洁、可持续、资源丰富等，正逐渐成为电力供应的重要来源。

本文将就风光互补发电系统的建模与仿真进行深入探讨，分析其系统组成、模型建立以及仿真应用等关键领域，旨在为未来风能与光能协同供电的研究与实践提供参考依据。

二、风光互补发电系统的基本构成与原理1. 太阳能光伏系统太阳能光伏系统是利用光生电效应将太阳能转换为电能。

它主要由太阳能电池板、支架、汇流箱、逆变器等部分组成。

当阳光照射在太阳能电池板上时，产生直流电，经逆变器转换成交流电供负载使用。

2. 风力发电系统风力发电系统则通过风车叶片捕捉风能，转化为机械能，再由发电机转换为电能。

它主要由风车叶片、齿轮箱、发电机和控制器等部分组成。

三、风光互补发电系统的建模方法建模是研究和模拟复杂系统行为的关键过程，对风光互补发电系统来说同样如此。

该系统的建模主要包括以下几个步骤：1. 确定模型目标与范围：明确模型需要解决的问题和所涉及的组件。

2. 收集数据：收集风速、光照强度、环境温度等数据，为建模提供基础数据支持。

3. 构建模型：根据系统组成和工作原理，建立数学模型或物理模型。

4. 参数设置与校验：为模型设定参数并进行仿真验证，确保模型的准确性和可靠性。

四、风光互补发电系统的仿真研究仿真研究是评估风光互补发电系统性能的重要手段。

通过仿真软件模拟实际运行环境，可以分析系统的输出功率、效率、稳定性等关键指标。

此外，仿真研究还可以帮助优化系统配置，提高能源利用效率。

五、仿真结果分析与应用通过仿真研究，我们可以得到以下结论：1. 风光互补发电系统在资源丰富地区具有较高的发电效率，能有效提高能源利用率。

2. 系统稳定性好，即使在风速和光照强度波动较大的情况下，仍能保持较高的输出功率。

3. 通过优化系统配置，如调整太阳能电池板和风车叶片的安装角度、数量等，可以进一步提高系统的发电效率。

风力发电系统的动态建模与仿真随着全球对可再生能源的需求不断增长，风力发电作为一种清洁、可持续的能源形式受到了广泛关注。

风力发电系统的动态建模与仿真是研究和优化风力发电系统运行的重要手段，有助于提高风力发电系统的效率和可靠性。

本文将探讨风力发电系统动态建模与仿真的方法和应用，以及在模型开发和仿真过程中需要注意的问题。

一、风力发电系统的动态建模风力发电系统包括风力机、风能转换子系统、并网变频器、变电所和电网等组成部分。

为了对风力发电系统进行动态建模，需要考虑各个组件之间的相互作用和系统运行的特点。

1. 风力机的动态建模风力机是风力发电系统的核心部件，负责将风能转化为机械能。

风力机的动态建模需要考虑风速对风轮转速的影响、风轮转速对发电机转速的影响以及风轮和转子之间的功率传递过程。

一种常用的方法是使用变力学方程描述风力机的运动过程，并结合风力和风功率曲线进行模拟。

2. 风能转换子系统的动态建模风能转换子系统包括风能转换器、传动装置和发电机等。

风能转换器将机械能转化为电能，传动装置则负责将风力机的转速传递给发电机。

在进行动态建模时，需要考虑风能转换器和传动装置的效率、传动过程中的能量损耗以及发电机的电力输出特性。

3. 并网变频器和变电所的动态建模并网变频器和变电所是将风力发电系统产生的电能接入电网的关键设备。

并网变频器的主要功能是将发电机输出的低频交流电转换为电网所需的高频交流电，同时负责控制电网功率的调节。

变电所则负责将风电场产生的电能集中输送到电网。

在进行动态建模时，需要考虑并网变频器和变电所的功率转换过程、电力损耗以及对电网供电稳定性的影响。

二、风力发电系统的仿真风力发电系统的仿真可以通过使用专业的仿真软件或自行开发仿真模型来实现。

仿真可以帮助研究人员和工程师在实际运行之前评估系统性能、验证设计和控制方案的有效性，以及优化风力发电系统的运行策略。

1. 仿真软件的选择和应用目前市场上有多种风力发电系统仿真软件可供选择，例如，DigSilent、PSCAD、Matlab/Simulink等。

风力发电机组系统建模与仿真研究一、概述随着全球能源危机和环境问题的日益严重，风力发电作为一种清洁、可再生的能源形式，受到了广泛关注。

风力发电机组作为风力发电的核心设备，其性能优化和系统稳定性对于提高风电场的整体效率和经济效益具有重要意义。

对风力发电机组系统进行建模与仿真研究，不仅可以深入了解风力发电机组的运行特性和动态行为，还可以为风力发电系统的优化设计、故障诊断和性能提升提供理论支持和技术指导。

风力发电机组系统建模与仿真研究涉及多个学科领域，包括机械工程、电力电子、自动控制、计算机科学等。

建模过程需要考虑风力发电机组的机械结构、电气控制、风能转换等多个方面，以及风力发电机组与电网的相互作用。

仿真研究则通过构建数学模型和计算机仿真平台，模拟风力发电机组的实际运行过程，分析不同条件下的性能表现和动态特性。

近年来，随着计算机技术和仿真软件的不断发展，风力发电机组系统建模与仿真研究取得了显著进展。

各种先进的建模方法和仿真工具被应用于风力发电机组系统的研究中，为风力发电技术的发展提供了有力支持。

由于风力发电的复杂性和不确定性，风力发电机组系统建模与仿真研究仍面临诸多挑战，需要不断探索和创新。

本文旨在对风力发电机组系统建模与仿真研究进行全面的综述和分析。

介绍风力发电机组的基本结构和工作原理，阐述建模与仿真的基本原理和方法。

重点分析风力发电机组系统建模与仿真研究的关键技术和挑战，包括建模精度、仿真效率、风能转换效率优化等方面。

展望风力发电机组系统建模与仿真研究的发展趋势和未来研究方向，为风力发电技术的持续发展和创新提供参考和借鉴。

1. 风力发电的背景和意义随着全球能源需求的不断增长，传统能源如煤炭、石油等化石燃料的消耗日益加剧，同时带来的环境污染和气候变化问题也日益严重。

寻找清洁、可再生的能源已成为全球关注的焦点。

风能作为一种清洁、无污染、可再生的能源，正受到越来越多的关注和利用。

风力发电技术作为风能利用的主要方式之一，具有广阔的应用前景和巨大的发展潜力。

《风光互补发电系统的建模与仿真研究》篇一一、引言随着能源需求日益增长，清洁可再生能源已成为世界范围内的研究热点。

风光互补发电系统作为一种重要的清洁能源技术，将风能和太阳能有效结合，可有效提高可再生能源的利用效率及供电的稳定性。

本文将就风光互补发电系统的建模与仿真进行研究，为后续的优化设计和实际应用提供理论支持。

二、风光互补发电系统概述风光互补发电系统是指利用风能和太阳能进行发电的系统。

该系统主要由风力发电机、太阳能光伏板、储能装置（如蓄电池）以及控制系统等组成。

通过合理的配置和优化，该系统能够在不同气候条件下，最大限度地利用可再生能源。

三、风光互补发电系统建模1. 系统构成模型建立风光互补发电系统的构成模型是分析其性能的基础。

模型中包括风力发电机模型、太阳能光伏板模型、储能装置模型以及控制系统模型等。

每个部分均根据其工作原理和性能特点进行数学化描述。

2. 能量转换模型能量转换模型描述了风能和太阳能如何被转换为电能的物理过程。

该模型需考虑风速、光照强度、温度等环境因素对发电效率的影响，并建立相应的数学关系。

3. 控制系统模型控制系统模型负责协调风力发电机和太阳能光伏板的运行，确保系统在各种环境条件下均能高效运行。

该模型需考虑控制策略的制定和实施，以及与储能装置的协同工作。

四、风光互补发电系统仿真研究基于建立的模型，利用仿真软件对风光互补发电系统进行仿真研究。

仿真过程中需考虑不同环境条件（如风速、光照强度、温度等）对系统性能的影响，以及系统的运行策略和优化配置。

1. 仿真环境设置根据实际环境条件，设置仿真环境中的风速、光照强度、温度等参数，模拟不同气候条件下的系统运行情况。

2. 仿真结果分析通过对仿真结果的分析，可以得出系统在不同环境条件下的发电效率、供电稳定性以及储能装置的充放电情况等。

同时，还可以对系统的运行策略和优化配置进行评估和优化。

五、结论与展望通过建模与仿真研究，我们可以得出以下结论：1. 风光互补发电系统能够有效地利用风能和太阳能，提高可再生能源的利用效率。

风电制氢效费分析模型及仿真邵志芳;吴继兰;赵强;张雅洁【摘要】建立了效费分析模型对风电制氢系统的经济性(包括产能、收益和成本)进行了定量分析.考虑风电制氢项目运营期内的技术进步、通货膨胀等外界因素的影响,从成本和收益两个角度,分别利用平准化能源成本法和净现值法研究了风电制氢系统的最佳规模,并对氢气价格、风电价格、折现率和通货膨胀率等不确定因素对项目净现值和内部收益率的影响进行了敏感性分析,确定了其可行域和最优投资方案.利用张家口风电场数据进行了仿真分析,并据此给出了投资建议.【期刊名称】《技术经济》【年(卷),期】2018(037)006【总页数】8页(P69-75,129)【关键词】风电制氢;效费分析;仿真分析【作者】邵志芳;吴继兰;赵强;张雅洁【作者单位】上海财经大学信息管理与工程学院,上海200433;上海财经大学信息管理与工程学院,上海200433;中国电力科学研究院,北京100092;中国电力科学研究院,北京100092【正文语种】中文【中图分类】TK-91 研究背景利用可再生能源推进清洁替代、发展低碳经济，是国家能源发展战略的重要组成部分。

风能以其清洁、高效、无污染和可持续发展的特点成为近年可再生能源发展的热点。

但是，风能的随机性、间歇性和波动性等特点导致风力发电品质不高。

而随着风电装机容量的快速增长，风电消纳对电网的输送能力提出了越来越高的要求，同时使电网的安全性也面临巨大的挑战[1-2]。

从近期看，“弃风现象”日趋严重，造成了资源的巨大浪费；从远期看，单纯地依靠提高电网输送能力很难解决风电消纳难题，而发展多样、灵活的储能技术和优化电源结构可能是长远解决这一难题的根本途径[3]。

作为一种理想的、无污染的二次含能体能源，氢能被视为21世纪最具发展潜力的清洁能源。

近20年来，在氢燃料电池汽车发展的推动下，氢能相关技术飞速发展，“氢能经济”时代呼之欲出[4]。

氢能应用终端技术的推广应用对清洁的规模化氢能制取方式提出了挑战[5]。

风光互补发电制氢储能系统建模仿真摘要：随着大量新能源发电系统接入电网，其输出功率波动性大的特点导致“弃风弃光”现象时有发生。

将电网消纳不掉的风电、光电与氢储能技术相结合，建立风光互补发电制氢储能系统，为解决过剩电能消纳问题提供一种方法。

制氢效率的高低是决定整个制氢储能系统的适应性的关键，高效的制氢效率能够更好地利用可再生能源。

1.风力发电模型风力发电的原理如下：利用风力带动风车叶片来旋转，并且通过增速机旋转的速度提高，从而带动发电机发电。

简单来说风力发电就是一个风能先转化为机械能，再将机械能转化为电能的过程。

风力发电没有燃料问题、没有辐射、也没有空气污染现象。

图1风力发电模型建立过程图1.光伏发电模型太阳能电池是直接将太阳能转化为电能的半导体器件，它的基本原理是“光生伏特效应”。

从结构上说，太阳能电池可以看成一个平面大面积的P-N结，其中P区带负电荷，N区带正电荷。

当太阳光照射在P-N结上时，P-N结上就会产生导电的“光生载流子“，产生空穴和电子对，在静电场作用下，载流子被分离，光生空穴在P区，光生电子在N区，使得P区电势升高，N区电势降低，从而在P-N结上产生电动势，就是光伏电池。

导电的载流子在其漂移过程中在其内部形成光生电流从P-N结的N区流向P区。

一般情况下把P-N结短路时的电流叫做短路电流，把P-N结短路时的电势差叫做开路电压。

如果将P-N结与外围电路相连接，那么在太阳光照射下，电路会一直导通，此刻的P-N结就相当于一个电源，为外围电路提供电能支持。

图3光伏发电模型图1.风光互补发电下制氢储能系统整体模型图4整体模型图小结：梳理出了风力发电、光伏发电、电解水制氢和压力储氢的工作原理，根据以往的数学模型，并以制氢效率为导向，在MATLAB/SIMULINK软件中成功建立风光互补发电下制氢储能系统的模型，并进行了仿真。

经费支持：2021年国家级大学生创新创业训练计划项目：风光互补发电下制氢储能系统控制研究（202111488013）参考文献：[1] 张继红, 阚圣钧, 化玉伟,等. 基于氢气储能的热电联供微电网容量优化配置[J]. 太阳能学报, 2022, 43(6):7.[2] 沈慕仲, 袁文龙, 李陈. 一种反映氢气和氧气生成比值的氢气储能发电装置演示器:, 2020.[3] 张全斌. 基于零碳排放模式的氢气储能应用场景展望[J]. 分布式能源, 2021.[4] 何广利, 杨康, 董文平,等. 基于国产三型瓶的氢气加注技术开发[J]. 储能科学与技术, 2020, 9(3):6.[5] 袁雪芹, 杨雷. 三元锂离子电池氢气产生原因探索[J]. 储能科学与技术, 2021, 010(001):150-155.。

风力发电系统建模与仿真摘要：风力发电作为一种清洁的可再生能源利用方式，近年来在世界范围内获得了飞速的发展。

本文基于风力机发电建立模型，主要完成了以下工作：（1）基于风资源特点，建立了以风频、风速模型为基础的风力发电理论基础；（2）运用叶素理论，建立了变桨距风力机机理模型；（3）分析了变速恒频风力发电机的运行区域与变桨距控制的原理与方法，并给出了机组的仿真模型，为风力发电软件仿真奠定了基础；（4）搭建了一套基于PSCAD/EMTD仿C真软件的风力发电系统控制模型以及完整的风力发电样例系统模型，并且已初步实现风力机特性模拟功能。

关键词：风力发电；风频；风速；风力机；变桨距；建模与仿真1 风资源及风力发电的基本原理1.1风资源概述（1）风能的基本情况[1] 风的形成乃是空气流动的结果。

风向和风速是两个描述风的重要参数。

风向是指风吹来的方向，如果风是从东方吹来就称为东风。

风速是表示风移动的速度即单位时间内空气流动所经过的距离。

风速是指某一高度连续10min 所测得各瞬时风速的平均值。

一般以草地上空10m高处的10min 内风速的平均值为参考。

风玫瑰图是一个给定地点一段时间内的风向分布图。

通过它可以得知当地的主导风向。

风能的特点主要有：能量密度低、不稳定性、分布不均匀、可再生、须在有风地带、无污染、分布广泛、可分散利用、另外不须能源运输、可和其它能源相互转换等。

（2）风能资源的估算风能的大小实际就是气流流过的动能，因此可以推导出气流在单位时间内垂直流过单位截面积的风能，即风能密度，表示如下：0.5 v3（1-1）式中,——风能密度（W / m2），是描述一个地方风能潜力的最方便最有价值的量；——空气密度 （ kg/m 3） ；风速 ( m/s) 。

由于风速是一个随机性很大的量， 必须通过一段时间的观测来了解它的平均 状况，一个地方风能潜力的多少要视该地常年平均风能密度的大小。

因此需要求 出在一段时间内的平均风能密度， 这个值可以将风能密度公式对时间积分后平均 来求得。

风光互补发电系统的建模与仿真研究风光互补发电系统的建模与仿真研究摘要：随着能源需求的不断增加以及可再生能源的广泛应用，风光互补发电系统成为了一种重要的能源供应方式。

本文通过建模与仿真研究，探讨了风光互补发电系统的运行原理、系统特性及其对能源供应的影响。

1. 引言能源是现代社会发展和人类生活的基础。

然而，传统的能源供应方式对环境造成了严重的污染和资源浪费。

为了解决这一问题，可再生能源逐渐引起了人们的关注，成为了能源行业的主要发展方向之一。

其中，风能和光能作为两种最主要的可再生能源之一，具有广阔的发展前景。

而风光互补发电系统作为将风能和光能有机结合，以满足电力需求的一种新型能源供应方式，具有很大的应用潜力。

2. 风光互补发电系统的原理风光互补发电系统是通过风能和光能的相互补充，实现电能输出的一种复合发电系统。

风力发电机和光伏发电系统作为系统的两个主要组成部分，通过控制风力发电机的叶片和光伏发电系统的太阳能电池板，实现从自然界中吸收风能和光能，并将其转化为电能。

3. 风光互补发电系统的建模为了对风光互补发电系统进行研究和优化设计，建立准确的数学模型是必要的。

通过建模，可以揭示系统的运行特性，评估系统的性能及其对能源供应的影响。

风光互补发电系统的建模主要包括以下几个方面。

3.1 风力发电机的建模风力发电机的建模是风光互补发电系统建模的重要部分。

风力发电机的模型可以通过旋翼运动、颗粒运动和控制系统等多个方面进行描述。

其中，旋翼运动是风力发电机模型中最重要的组成部分，其通过模拟自然界中风对叶片的作用，来实现风能的转化。

3.2 光伏发电系统的建模光伏发电系统的建模主要包括对太阳能电池板的建模和光辐射的建模。

太阳能电池板的建模主要是根据电流电压特性曲线和光辐射特性等参数进行计算，来估计光伏发电系统的电能输出。

光辐射的建模则涉及到对太阳辐射量的测量，以及对光的反射、透射和吸收等过程的模拟。

3.3 风光互补发电系统的耦合建模风力发电机和光伏发电系统作为风光互补发电系统的两个主要组成部分，需要通过耦合建模来实现它们之间的互动。

风光互补发电系统的建模与仿真研究风光互补发电系统的建模与仿真研究随着能源需求的增长和环境问题的加重，风能和光能作为可再生能源在电力领域的应用越发受到关注。

风能和光能具有互补性，即在一些地区风能丰富而光能较弱，而在另一些地区则相反。

因此，将风能和光能结合起来利用，构建风光互补发电系统，不仅可以提高能源利用效率，还可以减少对传统能源的依赖，降低碳排放量，对于实现可持续发展具有重要意义。

为了更好地研究风光互补发电系统的性能和优化控制策略，建模与仿真成为了不可或缺的工具。

本文将重点介绍风光互补发电系统的建模方法和仿真研究。

首先，建立风光互补发电系统的数学模型是进行仿真研究的基础。

风能系统的数学模型一般包括风能转换机构、变速装置、功率调节器和发电机等部分。

而光能系统的数学模型则包括太阳能电池板、逆变器和储能装置等部分。

将这两个系统合并成一个整体，可以通过建立方程组描述系统的动态行为。

同时，根据风能和光能的不确定性特点，还需要考虑随机性因素，引入概率论和统计学方法进行建模。

其次，在进行仿真研究时，需要选择合适的仿真软件。

目前，常用的仿真软件有MATLAB/Simulink、PSIM、PSCAD等。

MATLAB/Simulink是一种常用的仿真软件，具有强大的建模和仿真能力，可以方便地进行复杂系统的建模和仿真。

PSIM和PSCAD则是专门用于电力系统仿真的软件，具备高效的仿真算法和优秀的图形界面，适用于大规模电力系统的仿真研究。

进一步，进行仿真研究时需要确定合理的参数设置和模型验证方法。

参数设置主要包括风能和光能的统计特性、转换效率、储能装置的容量和功率控制策略等。

模型验证则是通过与实际数据进行比较，验证建立的数学模型的准确性和可靠性。

通常可以使用实测数据、场地试验数据或实际运行数据进行验证，从而评估模型的仿真效果和建模方法的合理性。

最后，通过仿真研究可以得到风光互补发电系统的性能分析结果和优化控制策略。

对于风光互补发电系统的性能分析，可以通过仿真模拟不同工况下的系统输出功率、整体效率、送电稳定性等指标进行评估，从而了解系统的性能特点。

风光互补发电系统的建模与仿真研究风光互补发电系统的建模与仿真研究摘要：风光互补发电系统是利用风能和光能相互补充的一种新型发电系统，对于提高能源利用效率和实现可持续发展至关重要。

本文通过对风光互补发电系统的建模与仿真研究，探讨了系统参数对发电效率的影响，并通过仿真实验分析了系统的稳定性和可靠性。

研究结果表明，风光互补发电系统可以提高发电效率，具有较好的稳定性和可靠性。

关键词：风光互补发电系统；建模与仿真；参数分析；系统稳定性；可靠性一、引言随着全球能源需求的不断增长和化石能源持续消耗，传统的能源供应方式已经面临了严重的挑战。

相对于传统的发电方式，风能和光能作为一种清洁可再生能源，具有环保、可持续的特点，对保护环境和推动可持续发展具有重要意义。

然而，由于风能和光能都受到天气条件的限制，单独利用风能或光能进行发电难以满足能源需求。

因此，将风能和光能相互补充利用成为了一种重要的发电方式，即风光互补发电系统。

二、系统建模风光互补发电系统主要由风力发电部分和光伏发电部分组成。

风力发电部分包括风力发电机组、变频器等，光伏发电部分包括太阳能电池板、逆变器等。

为了研究风光互补发电系统的性能，需要对系统进行建模。

1. 风力发电模型风力发电模型主要由风速、风轮、风力发电机组、变频器等组成。

其中，风速是一个重要的参数，影响着风力发电系统的发电量。

根据风速的变化，可以得到风轮的转速曲线。

同时，根据风轮的特性曲线和灵敏度矩阵，可以得到风力发电机组的输出功率。

2. 光伏发电模型光伏发电模型主要由太阳辐射、太阳能电池板、逆变器等组成。

太阳辐射是一个关键参数，决定了太阳能电池板的发电量。

根据太阳辐射的变化和太阳能电池板的特性曲线，可以得到太阳能电池板的输出功率。

逆变器负责将直流电转换为交流电，以满足电网的要求。

三、系统仿真通过对风光互补发电系统的建模，可以进行系统仿真，研究系统的性能和特点。

1. 系统参数分析通过改变风力发电和光伏发电的参数，比如风速和太阳辐射等，可以得到不同参数下系统的发电效率。

风光联合发电系统建模与设计的开题报告1. 研究背景和意义随着国家环保政策的不断加强和新能源技术的不断发展，风能、光能等可再生能源成为了清洁能源的代表，受到了广泛关注。

为了更好地利用这些可再生能源，提高能源利用效率，减少对环境的污染，风光联合发电系统应运而生。

风光联合发电系统是指将风能发电系统和光能发电系统相结合，实现互补利用的一种可再生能源发电系统。

风光联合发电系统具有资源丰富、发电成本低、发电效率高等优点，已成为全球能源发展的重要方向。

本文的研究目的是设计和建模一个高效、稳定和可靠的风光联合发电系统，为可再生能源的发展做出贡献。

2. 研究内容和方法本文的研究内容主要包括：（1）风光联合发电系统的设计：包括风能发电系统和光能发电系统的设计，以及两者的互补利用方式。

（2）风光联合发电系统的建模：采用MATLAB/Simulink软件，根据系统的物理特性，建立系统的数学模型，实现系统的仿真和优化。

本文采用实验室实物试验和计算机仿真两种方法进行研究。

首先，通过对实验室实物试验的观察和测试，获取系统的工作状态和参数数据，进而了解系统的实际工作情况和问题。

其次，基于实验数据，采用MATLAB/Simulink软件建立风光联合发电系统的数学模型，实现系统的仿真和优化，进一步改进系统结构和运行方式，提高系统的工作效率和稳定性。

3. 预期成果和意义本文的预期成果包括：（1）高效、稳定、可靠的风光联合发电系统设计；（2）以MATLAB/Simulink软件为基础的风光联合发电系统数学模型；（3）对风光联合发电系统的仿真和优化分析结果，包括系统的发电能力、效率、可靠性等。

本文的意义在于：（1）为风光联合发电系统的设计和实现提供理论基础和技术支持，推动可再生能源的发展；（2）为国家能源战略的实现和环境保护做出贡献。

《风光互补发电系统的建模与仿真研究》篇一一、引言随着社会对可再生能源的日益关注，风光互补发电系统因其独特的优势逐渐成为研究的热点。

风光互补发电系统利用风能和太阳能进行发电，不仅绿色环保，还能有效解决偏远地区及无电网覆盖区域的电力供应问题。

本文旨在研究风光互补发电系统的建模与仿真，为该系统的优化设计和应用提供理论依据。

二、风光互补发电系统概述风光互补发电系统主要由太阳能光伏板、风力发电机、储能装置（如蓄电池）以及控制系统等部分组成。

该系统通过捕获风能和太阳能，将之转化为电能，并通过控制系统进行优化分配，实现对电力需求的有效满足。

该系统具有稳定性高、能源利用效率高等优点。

三、风光互补发电系统的建模风光互补发电系统的建模主要包括对系统内部各部分及其相互关系的描述和模拟。

（一）太阳能光伏板的建模太阳能光伏板的建模需要考虑光照强度、光谱分布、温度等因素对光伏板发电性能的影响。

通过建立光伏板的数学模型，可以准确描述光伏板的输出特性。

（二）风力发电机的建模风力发电机的建模需要考虑风速、风向等外部条件对风力发电机工作状态的影响。

通过建立风力发电机的动力学模型和电学模型，可以模拟风力发电机的工作过程和输出特性。

（三）控制系统的建模控制系统的建模是风光互补发电系统建模的关键部分。

控制系统负责收集系统各部分的工作状态信息，并根据电力需求和能源供应情况，对太阳能光伏板和风力发电机进行优化分配和控制。

通过建立控制系统的数学模型和算法模型，可以实现系统的智能管理和优化运行。

四、风光互补发电系统的仿真研究仿真研究是验证风光互补发电系统模型有效性和可行性的重要手段。

通过仿真研究，可以了解系统的运行特性、性能指标以及优化策略等。

（一）仿真环境的搭建仿真环境的搭建需要考虑实际环境中的光照强度、风速、温度等外部条件对系统的影响。

通过搭建逼真的仿真环境，可以更准确地模拟系统的实际运行情况。

（二）仿真实验的设计与实施仿真实验的设计与实施需要结合实际需求和目标，设计不同的场景和工况，对系统进行仿真测试。

《风光互补发电系统的建模与仿真研究》篇一一、引言随着环境保护和能源可持续发展需求的提高，可再生能源发电系统得到了越来越多的关注。

风光互补发电系统是其中最具潜力的可再生能源系统之一，该系统集成了太阳能光伏发电和风能发电技术，可以有效地提高能源的利用效率和供电的稳定性。

为了更好地理解并优化风光互补发电系统的性能，对其建模与仿真研究显得尤为重要。

本文将探讨风光互补发电系统的建模方法，以及通过仿真分析系统性能的过程。

二、风光互补发电系统的建模1. 系统构成风光互补发电系统主要由太阳能光伏板、风力发电机、储能装置（如蓄电池）和控制系统等部分组成。

在建模过程中，我们需要考虑每个组件的性能特性和相互关系。

2. 建模方法(1) 物理建模：基于物理原理和能量守恒定律，建立各组件的数学模型。

例如，太阳能光伏板的输出功率与光照强度和温度有关，风力发电机的输出功率与风速有关。

(2) 仿真平台：采用MATLAB/Simulink等仿真平台，将各组件模型连接起来，形成完整的系统模型。

在仿真平台上，可以设置不同的环境参数（如光照强度、风速、温度等），以模拟实际运行环境。

三、风光互补发电系统的仿真分析1. 仿真环境设置在仿真平台上设置不同的光照强度、风速、温度等环境参数，以及系统的运行策略（如最大功率跟踪、储能管理策略等）。

2. 仿真结果分析(1) 输出功率分析：分析系统在不同环境条件下的输出功率，以及各组件的功率分配情况。

通过对比单一太阳能或风能发电系统的性能，评估风光互补发电系统的优势。

(2) 稳定性分析：通过长时间仿真，分析系统的稳定性和运行效率。

观察系统在各种环境条件下的响应速度和调整能力，以评估系统的鲁棒性。

(3) 储能管理策略分析：分析不同储能管理策略对系统性能的影响。

通过对比不同策略下的系统运行数据，找出最优的储能管理策略。

四、结论与展望通过建模与仿真研究，我们可以更好地理解风光互补发电系统的性能和运行特点。

仿真结果表明，风光互补发电系统在输出功率、稳定性和鲁棒性等方面具有明显优势。

《风光互补发电系统的建模与仿真研究》篇一一、引言随着全球能源需求的不断增长和传统能源的日益枯竭，可再生能源的研究与开发变得尤为重要。

风光互补发电系统作为一种重要的可再生能源发电方式，通过利用风能和太阳能这两种无穷无尽的能源，为电力系统提供了可持续的、清洁的能源供应。

本文旨在探讨风光互补发电系统的建模与仿真研究，以揭示其运行特性及优化潜力。

二、风光互补发电系统概述风光互补发电系统是一种集风力发电和太阳能光伏发电于一体的综合发电系统。

该系统通过风力涡轮机和光伏电池板将风能和太阳能转化为电能，并通过电力电子转换器进行能量管理和控制。

这种发电方式具有环保、可持续、分散式等优点，对于缓解能源压力、减少环境污染具有重要意义。

三、风光互补发电系统的建模风光互补发电系统的建模是进行仿真研究和性能分析的基础。

建模过程中，需要综合考虑风力涡轮机、光伏电池板、电力电子转换器等各组成部分的工作原理和特性。

通过建立数学模型，描述各组成部分的输入输出关系、能量转换效率等关键参数，从而实现对整个系统的模拟和预测。

四、仿真研究方法仿真研究是分析风光互补发电系统性能的重要手段。

通过建立仿真模型，模拟实际运行环境中的风速、光照强度等变化，以及系统的输出功率、能量转换效率等指标。

在仿真过程中，可以采用不同的算法和模型参数，分析系统的性能和优化潜力。

同时，通过对比不同模型和算法的仿真结果，可以为实际系统的设计和运行提供有益的参考。

五、仿真结果与分析通过对风光互补发电系统进行仿真研究，我们得到了以下结果：1. 系统输出功率：在一定的风速和光照强度下，风光互补发电系统的输出功率呈现出周期性变化。

其中，风力发电和光伏发电的输出功率互相补充，使得整个系统的输出功率更加稳定。

2. 能量转换效率：仿真结果表明，风光互补发电系统的能量转换效率受到多种因素的影响，包括风速、光照强度、系统组件的效率等。

通过优化系统设计和运行策略，可以提高整个系统的能量转换效率。

风光互补发电系统的建模与仿真研究作者：***来源：《中小企业管理与科技·中旬刊》2021年第12期【摘要】论文基于一种较为先进的风-光-储混合发电的模型，通过分析风能发电和光伏发电的特性，分别搭建风力发电、光伏发电的数学模型，再基于数学模型，利用MATLAB/Simulink实验平台搭建仿真模型，运行得到结果后对其进行简要分析。

论文总结风力发电和光伏发电的优势与劣势，并制定能够使其互补的控制策略，实现减少“弃风、弃光”现象的目的。

【Abstract】This paper is based on a more advanced wind-photovoltaic-storage hybrid power generation model. By analyzing the characteristics of wind power generation and photovoltaic power generation， the paper constructs mathematical models of wind power generation and photovoltaic power generation respectively. Then， based on the mathematical models， the paper uses the MATLAB/Simulink experimental platform to construct a simulation model， and briefly analyzes the results after running. The paper summarizes the advantages and disadvantages of wind power generation and photovoltaic power generation， and formulates a control strategies that can complement each other to achieve the goal of reducing the phenomenon of "abandoning wind and solar energy".【关键词】风光互补发电;控制系统;混合储能;建模【Keywords】wind-photovoltaic hybrid power generation; control system; hybrid energy storage; modeling【中图分类号】TM61 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069（2021）12-0179-031 风光发电系统模型的建立1.1 风力发电机组模型与控制系统根据贝茨定律，可以得到风机发电功率的数学模型：式中，Cp为风能利用系数;ρ为空气密度，单位是kg/m3;R为风轮机的半径，单位是m;V 为风速，单位是m/s。

风力发电系统的建模与仿真研究王　聪Ξ　刘永前(华北电力大学能源与动力工程学院,北京　102206)摘　要:本文介绍了风力发电系统的建模方法,分析比较了各种方法的特点与不足;然后对风力发电系统中风速、传动部分、发电机等各个部分的模型进行了总结,分析了各个模型的特点;最后介绍了目前常用的仿真软件,以及风电机组的仿真模型。

通过这些总结,发现现在风电机组建模与仿真中存在的问题和不足之处,为今后的建模和仿真研究提供一定的借鉴。

关键词:风力发电系统;建模;仿真 风力发电技术的发展要求我们加深对风力发电机组动态性能的了解程度,而建立模型并对其进行仿真是对一个系统进行研究的有效手段。

本文总结了现在已有的风力发电机组的模型,以及目前常用的仿真软件的特点,通过这些总结研究发现存在的问题,为今后的研究提供参考。

1.风力发电机组的建模(1)建模方法为了研究风力发电机的特性,最早采用的建模方法是机理分析法。

机理分析法的主要原理[2]是从系统内部的物理本质入手,通过选择适当的物理模型结构来模拟系统的特性。

采用机理法对风力发电机组进行建模时,主要考虑的是力矩平衡关系。

由于气动、机械等方面的复杂机理,使得大型风力机的建模非常困难,难以得到精确的机理模型。

系统辨识理论[2]的发展,提供了建立风力机系统模型的另一条有效的途径。

采用机理方法建模时,由于风力机系统的复杂性,建立精确的机理模型是很困难的。

而由测试法建立的模型用数学公式掩盖了物理本质,模型的参数没有明确的物理意义。

随着现代系统辨识理论的发展,出现了“灰箱”建模方法(即是将机理式建模方法与测试法建模的方法结合起来),此方法被证明是一种很好的建模方法。

然而建模是一个复杂的过程,尤其是对于风力机这样一个复杂的非线性系统来说,除了以上这些经典的建模方法外,还要考虑一些新型建模方法的应用。

目前,一些非线性建模方法如神经网络、遗传算法等在风力发电机组建模中的应用还不是很广泛,以后可以加强在这些方法上的探讨和尝试。

风光储联合发电系统建模的研究一前言目前，集中发电，远距离输电和大电网互联的电力系统是我国电能产生，输送和分配的主要方式，这种方式有很多弊端，尤其是发电方式，能源消耗大，对环境污染严重。

分布式发电的提出在很大程度上能改善这一问题，分布式发电技术主要包括光伏发电技术、风力发电技术、燃料电池发电技术、燃气轮机/内燃机/微型燃气轮机发电技术、生物质能发电技术以及分布式发电的储能技术等。

尽管分布式发电具有投资小、环保好以及灵活性高等优点，但也同时存在着许多问题，如分布式电源单机接入的成本较高、控制相对困难等。

为了协调大电网与分布式电源之间的矛盾，充分利用分布式电源为电网和用户带来的价值和效益，微网的概念提了出来。

微电网系统是一种独立性很强的分散型电源网络。

它由太阳能光伏发电、风力发电、小水利发电、生物质能发电、燃气发电或柴油发电、燃料电池、蓄电池组等任意组合起来，再加入计量和控制装置，自成系统，独立于大电网或间歇与大电网连接。

微电网和大电网通过公共连接点（Point of Common Coupling, PCC)进行能量交换，双方互为备用，从而提高了供电的可靠性。

将现在比较成熟的风力发电和太阳能发电组合起来，在配备一定容量的储能装置，组成风光储联合发电系统，就可以充分利用风能和太阳能在时间和地域上的互补性，同时配合储能系统对电能的储存和释放，改善整个风光发电系统的功率输出特性，缓解风能和太阳能等可再生能源的间歇性与波动性与电力系统需要实时平衡之间的矛盾，降低其对电网的不利影响。

风光储联合发电系统通过对风能和太阳能的储存与释放，可以使不稳定的能源变成稳定具有较高品质的电力产品，增加电网对可再生能源的吸纳程度。

风光储联合发电系统主要有风力发电单元、光伏发电单元、储能系统和智能控制调度系统组成，风电和光伏发电在能源采集上相互补充又各具特色，光伏发电供电可靠、运行维护成本低、但造价高；风力发电发电量高、造价和运行维护成本低、可靠性低。