实验一 风力发电机组运行实验

风能发电见习实习报告风能发电见习实习报告一、风电厂的主要设备及其简介大风坝风电厂的风力发电机属于大型水平轴风力涡轮机，其组件简介如下：1、大型水平轴风力涡轮机组件2、转子叶片——捕获风能并将其转换为转轴的转动能3、转轴——将转动能转移到发电机内4、发动机箱——一个箱子，其中包含：5、变速箱——用于增加转子中心和发电机之间的转轴速度6、发电机——利用转轴的转动能，通过电磁性发电7、电子控制装置——监视系统，用于在出现故障时关闭涡轮和控制偏航装置。

8、偏航控制器——移动转子使其与风向保持一致9、制动装置——在出现电力超载或系统故障时停止转轴旋转。

10、塔架——支撑转子和发动机箱，并将整个装置上升到更高位置，使叶片不会碰到地面。

11、电力设备——从发电机向下通过塔架输送电流，还可控制涡轮机的多个部件风力发电机是将风能转换为机械功的动力机械，又称风车。

广义地说，它是一种以太阳为热源，以大气为工作介质的热能利用发动机。

许多世纪以来，风力发电机同水力机械一样，作为动力源替代人力、畜力，对生产力的发展发挥过重要作用。

近代机电动力的广泛应用以及二十世纪50年代中东油田的发现，使风力机的发展缓慢下来。

70年代初期，由于“石油危机”，出现了能源紧张的问题，人们认识到常规矿物能源供应的不稳定性和有限性，于是寻求清洁的可再生能源遂成为现代世界的一个重要课题。

风能作为可再生的、无污染的自然能源又重新引起了人们重视。

根据风力发电机旋转轴的区别，风力发电机可以分为水平轴风力发电机和垂直轴风力发电机。

水平轴风力发电机：旋转轴与叶片垂直，一般与地面平行，旋转轴处于水平的风力发电机。

垂直轴风力发电机：旋转轴与叶片平行，一般与地面吹垂直，旋转轴处于垂直的风力发电机。

目前占市场主流的是水平轴风力发电机，平时说的风力发电机通常也是指水平轴风力发电机。

目前水平轴风力发电机的功率最大已经做到了5wm左右。

垂直轴风力发电机虽然最早被人类利用，但是用来发电还是近10多年的事。

基于风洞实验和数值模拟的风力发电机组叶片设计与性能优化风力发电作为可再生能源的重要组成部分之一，在可持续发展的背景下，具有巨大的发展潜力。

风力发电机组的叶片设计和性能优化是提高风力发电机组发电效率和可靠性的关键。

一、风洞实验在风力发电机组叶片设计中的应用风洞实验是一种模拟大气中的风场环境，通过对风力发电机组叶片进行试验，获取流场信息及叶片受力情况，为叶片设计与性能优化提供实验数据。

风洞实验可以定量地测量风力对叶片的作用力和研究叶片的振动特性，进一步完善叶片结构和形状。

1. 流场分析：风洞实验可以通过测量风场的速度分布、风向角等参数，揭示叶片在实际工作状态下的流动特性。

通过风洞实验，可以绘制出叶片表面的压力分布等流场参数，为叶片优化设计提供依据。

2. 受力分析：风洞实验能够准确测量风力对叶片的作用力，包括风速、风向对叶片的压力及力矩的作用。

通过风洞实验获取受力数据，可以优化叶片材料和结构，提高叶片的刚度和抗风能力。

3. 振动分析：风洞实验可以模拟真实的风速和风向，对叶片进行振动测试。

通过测量叶片的振幅、频率等参数，可以评估叶片在不同工况下的振动性能，进而优化叶片结构，提高叶片的稳定性和寿命。

二、数值模拟在风力发电机组叶片设计中的应用数值模拟是一种通过计算机模拟叶片在风场中的流动情况，获取叶片流场分布和受力情况的方法。

数值模拟方法可以对叶片的设计方案进行评估和优化，辅助风力发电机组叶片设计工作。

1. 流场分析：数值模拟可以通过计算流体力学方法，对风力发电机组叶片在风场中的流动进行模拟和分析。

通过分析流场参数，如速度分布、压力分布等，可以准确预测叶片的性能，并且可以快速评估不同叶片设计的效果。

2. 受力分析：数值模拟可以计算叶片在风力作用下的应力分布和载荷情况。

通过模拟叶片受力情况，可以评估叶片的刚度和抗风能力，并优化材料和结构设计。

3. 噪音分析：数值模拟可以模拟叶片在运行过程中产生的噪音。

通过分析噪音源的位置和特性，可以优化叶片设计，减少风力发电机组产生的噪音，提高风力发电机组的环境适应性。

GE实验报告GE实验报告一、引言GE（General Electric）是全球知名的跨国企业，涵盖多个领域，包括电力、航空、医疗设备等。

本实验报告将重点讨论GE在电力领域的相关实验。

二、实验目的本实验的目的是通过对GE电力设备的实验研究，深入了解其性能、效率和可靠性，为未来的产品改进和创新提供参考。

三、实验一：燃气轮机性能测试燃气轮机是GE电力设备的核心组成部分之一。

通过对燃气轮机的性能测试，可以评估其燃烧效率、发电能力和排放情况。

实验中，我们选择了一台GE最新型号的燃气轮机进行测试，并记录了其在不同负载下的性能数据。

四、实验结果与分析根据实验数据，我们可以看出GE燃气轮机在高负载情况下的发电效率较高，但也伴随着较高的排放量。

这提示我们在设计和改进燃气轮机时，需要在提高效率的同时，注重环保性能的提升。

五、实验二：智能电网系统的可靠性测试智能电网是未来电力行业的发展趋势，GE作为电力设备领域的领军企业，已经投入大量资源进行智能电网系统的研发。

本实验旨在测试GE智能电网系统的可靠性，并评估其在不同负载和故障情况下的运行表现。

实验结果显示，GE智能电网系统在正常运行状态下表现出色，能够高效稳定地供电。

然而，在面对负载过大或故障发生时，系统的响应速度和恢复能力有待改进。

这对于未来智能电网系统的设计和优化提出了新的挑战。

六、实验三：风力发电机组性能测试风力发电是可再生能源领域的重要组成部分，GE在风力发电技术方面也积累了丰富的经验。

本实验旨在测试GE风力发电机组的性能，并评估其在不同风速和环境条件下的发电能力。

实验结果显示，GE风力发电机组在适宜的风速范围内表现出良好的发电效果。

然而，在极端天气条件下，如强风或大雨，发电机组的性能下降明显。

这提示我们在设计和布置风力发电场时，需要充分考虑不同气候条件对发电效果的影响。

七、实验四：电力变压器效率测试电力变压器是电力传输和分配系统中的重要组成部分。

本实验旨在测试GE电力变压器的效率，并评估其在不同负载和温度条件下的性能。

风力发电实训报告一、引言随着全球能源需求的不断增长，传统的能源资源逐渐减少，对环境产生了严重的影响。

因此，寻找可再生能源成为人们关注的焦点。

风力发电作为一种清洁、可再生的能源形式，逐渐受到人们的关注和重视。

风力发电实训旨在通过实地操作和实验，了解风力发电原理、系统构成和运行特点，培养学生的实践能力和创新意识。

二、风力发电原理风力发电是利用风能转化为机械能，再通过发电机将机械能转化为电能的过程。

当风流经过风力发电机组的风轮叶片时，叶片受到风力的作用，转动起来。

风轮与发电机之间通过传动系统相连，风轮转动带动发电机转动，产生电能。

三、风力发电系统构成1. 风轮：风轮是风力发电系统的核心部分，它由多个叶片组成。

叶片的设计和材料选择直接影响着风轮的效率和稳定性。

2. 传动系统：传动系统将风轮的旋转运动传递给发电机，常见的传动方式有齿轮传动和带传动。

3. 发电机：发电机将机械能转化为电能，其中常用的发电机有同步发电机和异步发电机。

4. 控制系统：控制系统负责监测和控制风力发电系统的运行状态，确保系统的安全和稳定运行。

常见的控制系统包括风速监测系统、风向调节系统和电力调节系统。

四、风力发电实训过程1. 实地调查：通过实地调查了解风力资源的分布情况、平均风速和风向等信息，选择适合建设风力发电场的地点。

2. 设计方案：根据实地调查结果和实际需求，制定风力发电场的设计方案，包括风轮类型、叶片材料、传动系统和发电机的选择等。

3. 风力发电机组组装：根据设计方案，进行风力发电机组的组装和安装，保证各个部件的连接紧密和稳定。

4. 实验测试：通过实验测试，验证风力发电机组的性能和稳定性，包括风速对发电机输出功率的影响、风向调节系统的调节能力等。

5. 运行监测：对风力发电机组进行长期运行监测，收集和分析运行数据，及时发现和解决问题，保证系统的安全和稳定运行。

五、风力发电实训的意义1. 培养实践能力：风力发电实训通过实地操作和实验测试，培养学生的实践能力和创新意识，提高其解决实际问题的能力。

风力发电实验风能是一种清洁的可再生能源，蕴量巨大。

全球的风能约为2.7×10 8万千瓦，其中可利用的风能为2×10 6万千瓦，比地球上可开发利用的水能总量要大10倍。

随着全球经济的发展，对能源的需求日益增加，对环境的保护更加重视，风力发电越来越受到世界各国的青睐。

大力发展风电等新能源是我国的重大战略决策，也是我国经济社会可持续发展的客观要求。

发展风电不但具有巨大的经济效益，而且与自然环境和谐共生，不对环境产生有害影响。

近几年，随着我国的风电设备制造技术取得突破，风力发电取得飞速发展。

据2011年4月《国家电网公司促进风电发展白皮书》。

截至2010年底，全国风电并网容量2956万千瓦，“十一五”期间年均增速接近100%。

2010年，全国风电机组平均利用小时数2097小时。

蒙东、蒙西、吉林、黑龙江风电发电量占全社会用电量的比例分别达到21.1%、8.7%、5.6%、4.6%，风电利用已达到较高水平。

预计到2015年，我国风电规模将超过9000万千瓦，2020年将达到1.5亿千瓦以上。

与其它能源相比，风力，风向随时都在变动中。

为适应这种变动，最大限度地利用风能，近年来在风叶翼型设计，风力发电机的选型研制，风力发电机组的控制方式，并网发电的安全性等方面，都进行了大量的研究，取得重大进展，为风力发电的飞速发展奠定了基础。

风电的飞速发展提供大量的就业与个人发展机会，普及风电知识，在高等院校培养相关专门人才已成当务之急。

实验内容实验1 风速，螺旋桨转速（也是发电机转速），发电机感应电动势之间关系测量 实验2 测量扭曲型可变浆距3叶螺旋桨风轮叶尖速比λ与功率系数C P 关系 实验3 切入风速到额定风速区间功率调节实验实验4 额定风速到切出风速区间功率调节实验 － 变浆距调节 实验5 风帆型3叶螺旋桨风轮叶尖速比λ与功率系数C P 关系的测量 实验6 平板型4叶螺旋桨风轮叶尖速比λ与功率系数C P 关系的测量实验原理1、风能与风速测量风是风力发电的源动力，风况资料是风力发电场设计的第一要素。

实验报告实验名称_________风电场仿真实验___________ 课程名称___________风力发电场___ _____院系部:可再生能源学院专业班级：学生姓名：学号:同组人:实验台号:1组指导教师：成绩：实验日期:华北电力大学一、实验目的及要求：实验目的：通过对直驱和双馈两种机组仿真系统的学习和操作，掌握风电场运行的基本规程和操作过程，加深对相关课程理论知识的理解，为今后从事风电场运行工作奠定实践基础。

实验总体要求：熟练掌握双馈型风电机组及直驱型风电机组的工作原理及基本运行特性；深入了解两个风电场的基本情况；熟练掌握风电机组监控软件操作、五防开票及升压站操作、各类故障的解决方案等；熟悉3D仿真软件的操作。

二、仪器用具：（要填上两套仿真系统的内容）三、实验原理1、风电机组启动、停机、运行等的基本原理：启动阶段,此时电机增速,但没有并网,没有功率输出。

风力发电机并入电网并运行在额定风速以下的区域。

这一阶段又可分为两个区域:变速运行区和恒速运行区。

功率恒定区：当风速增加时,通过变桨控制,从而保持功率不变。

小于启动风速时,风能无法为风力机提供足够的启动转矩。

切入风速到额定风速之间,叶轮的转速随风速变化而变化可以控制发电机转子转速,跟踪风能利用系数Cpm,使风力机运行于最佳叶尖速比,以实现最大风能追踪。

大于额定风速时,通过变桨系统控制桨距角的变化来降低风能利用系数,以保证输出功率恒定。

当风速达到切出风速时,为了防止风机系统可能的损坏,强制风力机停机。

2、风电场电气系统操作的基本原理：停电时先停负荷侧，后停电源侧。

送电操作顺序是，先送电源侧，再送负荷侧。

这是因为：1)从电源侧向负荷侧送电，如有故障，便于确定故障范围，及时作出判断和处理，以免故障蔓延扩大;2)多电源的情况下，先停负荷可以防止变压器反充电，若先停电源侧，遇有故障可能造成保护装置误动或拒动，延长故障切除时间，并可能扩大故障范围;3)当负荷侧母线电压互感器带有低频减负荷装置而未装电流闭锁时，一旦先停电源侧开关，由于大型同步电机的反馈，可能使低频减负荷装置误动。

风⼒发电教学实验指导书⼤型风⼒发电缩⽐模型实验指导⼿册⽬录实验⼀：认识实验实验⼆：风速模拟及风速与输出功率实验实验三：⼤型风⼒发电机缩⽐模型⾃动运⾏演⽰实验实验⼀：认识实验实验⽬的：通过认识⼤型风⼒发电缩⽐模型，了解风⼒发电机组的各部分组成及基本功能。

实验内容：1、实验台结构本实验台由操作台、电⽓控制柜、执⾏平台、配电柜四部分组成。

操作台为⼈机交互平台，其中包括操作按钮以及显⽰器⾯板。

电⽓控制柜为电⽓元件安放平台，其中电源部分和控制部分。

执⾏平台由直流拖动电机和交流双馈发电机以及相应的机械结构组成。

实验⼀：风速模拟实验模拟风源电源以及调节系统：系统配备的⼀个模拟风源，且其输出的风速⼤⼩可以⽆极调节，主要⽤于⼤型风⼒发电机⾃动运⾏状态下模拟室外风源，来进⾏跟风偏航、变浆等试验。

其在操作台上的控制如图：按下“风机电源”打开模拟风源，调节风机转速电位器可对其输出风速进⾏调节，推动⽀架结构可对风向进⾏调整（注意向⼀个⽅向旋转最多2圈，防⽌绕线）电⽓柜硬件说明电⽓柜为本设备的主要控制机构，其包括了断路器、PLC、变流器、驱动器、接触器、继电器、开关电源、电流互感器、电压互感器等等。

电⽓柜内元器件安装位置图断路器、空⽓开关断路器为设备的供电电源开关器件，其位置如下：变流器变流器为VACON 变流器，其为发电机运动的直接控制单元，其由整流器INU 和逆变器AFE 组成。

变流器的主要作⽤与组成：变流器是使电源系统的电压、频率、相数和其他电量或特性发⽣变化的电器设备。

包括整流器（交流变直流）、逆变器（直流变交流)。

变流器除主电路(分别为整流电路、逆变电路、交流变换电路和直流变换电路）外，还需有控制功率开关元件通断的触发电路和实现对电能的调节、控制的控制电路。

变流器的触发电路包括脉冲发⽣器和脉冲输出器两部分。

前者根据控制信号的要求产⽣⼀定频率、⼀定宽度或⼀定相位的脉冲；后者将此脉冲的电平放⼤为适合变流器中功率开关元件需要的驱动信号。

风力发电机调试试运行方案
介绍
本文档为新用户提供合适的风力发电机调试试运行方案，以确保系统运行正常并按照预期工作。

步骤
以下是调试试运行的步骤：
1. 确认风力发电机的操作状态：关闭所有电源并按照使用说明书检查电源连接是否正确。

2. 开始试运行：接通电源，开启风速控制系统，并设置到适当的风速。

注意：不得与风速平台等机械设备接触 / 干扰。

3. 对于大型发电机，必须进行负载测试。

先将负载设置最小，等达到最大速度时再将其调整到最大值。

确保所有系统运行正常。

4. 进行完全负载测试：检查生成电机是否能承受负载并提供所需的输出电流。

如果系统不正常，请排除故障并再次尝试测试。

5. 测试并验证安全系统：拉起紧急停止电源或其他安全系统，确保安全系统是否正常运行和响应接近。

6. 在调试试运行期间，建议对系统进行总体评估，以便及时发现和纠正任何故障。

总结
风力发电机调试试运行是确保设备运行正常、安全、高效的重要环节。

请按照上述步骤进行测试，并随时注意系统的运行情况，检查和解决故障。

风力发电实验报告一、实验目的本实验旨在了解风力发电技术的原理和方法，并通过实际操作，掌握风力发电的基本原理和实现方法。

二、实验器材1.风力发电机组2.轮毂3.电流计4.风速计三、实验原理风力发电利用自然风力产生的机械能驱动风力发电机组转动，产生电能。

风力发电机组包括轮毂和叶片，风力将叶片推动转动，转动的运动通过发电机转换成电能，最终输出。

四、实验步骤1.将风力发电机组固定在风力发电实验台上；2.调整发电机组的位置，使叶片能够正常转动，并与风量计相连；3.用风速计测量风的速度，并记录下来；4.打开发电机组的电源，观察风力转动机组的情况；5.将电流计与发电机连接，并记录读数；6.改变风速，重复步骤3~5，取一系列风速下的电流数值。

五、实验结果分析根据实验记录的数据，可以绘制出风速与电流的关系图。

在低风速下，电流较低；随着风速的增加，电流逐渐增大。

当风速达到一定值时，电流达到最大值，继续增大风速，电流开始下降。

通过实验，可以发现风速和电流之间存在一定的线性关系。

六、实验总结通过本次实验，我们了解了风力发电的基本原理和实现方法，并通过实际操作，掌握了风力发电的步骤和技巧。

实验结果表明，在一定范围内，风速和电流之间存在一定的线性关系。

本实验对于风力发电技术的研究和应用有一定的参考价值。

七、实验改进方向在实验过程中，由于实验条件和设备的限制，可能存在一定的误差。

未来可以考虑使用更精准的仪器和设备进行实验，以提高实验的准确性和可靠性。

此外，还可以对不同叶片形状、轮毂尺寸等参数进行实验研究，以探索如何提高风力发电的效率和稳定性。

风力发电机组实验报告单
摘要
本实验旨在检验风电发电机组的性能特征，以及风力发电系统在风速
变化时的响应情况。

实验采用橡胶轮测风仪和发电机组组装而成的气动模
拟实体，模拟风电发电机组的运行状况，并捕获实体输出功率的实时变化。

实验结果表明，随着风速的变化，发电机组的最大输出功率也随之增大，
吸力、发力转速也有所增加，从而验证风电发电机组的性能特征。

关键词：风力发电；发电机组；气动模拟
1、引言
随着现代人类不断的发展，能源是社会发展进程中必不可少的因素。

风力发电作为一种新型的可再生能源，在节省石油、减少温室气体排放等
方面发挥着重要作用。

风力发电的发电机组是风力发电系统最核心的部件，它负责把风能转换为可以用来发电的电能，其运行性能对风力发电至关重要。

本实验旨在检验风电发电机组的性能特征，以及风力发电系统在风速
变化时的响应情况。

实验结果将为研究者更好地了解风力发电系统的工作
原理和发电机组的性能特征提供参考。

2、试验系统
本实验采用橡胶轮测风仪和发电机组组装而成的气动模拟实体，模拟
风电发电机组的运行状况，并捕获实体输出功率的实时变化。

风电机组实验报告1. 引言本实验旨在研究风电机组的发电效率和功率曲线，通过对实验数据的收集和分析，评估风电机组的发电性能和稳定性。

该实验对于提高风电机组的设计和运行效率具有重要意义。

2. 实验方法2.1 实验设备和材料本实验使用的风电机组为型号为X-100的风力发电机组。

实验过程中使用的材料包括电流表、电压表、风速计以及数据采集器等。

2.2 实验步骤1. 将风电机组置于开阔的室外场地，并确保通风畅通。

2. 风速计测量风速，记录风速数据。

3. 将电流表和电压表连接至风电机组的输出端口，记录电流和电压数据。

4. 使用数据采集器收集上述数据，并存储于计算机中。

5. 对实验数据进行分析和处理，绘制功率曲线和发电效率曲线。

6. 结束实验，整理实验设备和材料。

3. 实验结果与分析3.1 风速与功率关系分析通过对风速与功率数据的分析，绘制出风电机组的功率曲线。

根据实验数据可得出如下结论：- 随着风速的增加，风电机组的发电功率呈现出先增加后趋于稳定的趋势。

- 在某一特定风速下，风电机组的发电功率达到最大值，此时为风电机组的额定工作风速。

- 超过额定工作风速后，风电机组的发电功率不再显著增加，甚至有可能出现功率下降的情况。

3.2 发电效率分析通过对电流、电压和风速数据的综合分析，计算出风电机组在不同工作条件下的发电效率。

根据实验数据可得出如下结论：- 风电机组的发电效率随着风速的增加而提高。

- 额定工作风速下，风电机组的发电效率达到最大值。

- 超过额定工作风速后，风电机组的发电效率会逐渐下降，直至无法正常工作。

4. 结论通过本实验的数据分析和结果展示，得出以下结论：- 风电机组的发电功率与风速之间存在一定的相关性。

- 风电机组的发电效率随着风速的增加而提高，但在超过额定工作范围后会逐渐下降。

- 风电机组的额定工作风速是其发电功率和发电效率的关键参数。

5. 建议和改进为进一步提高风电机组的发电效率和稳定性，以下一些建议可供参考：1. 优化风电机组的叶片设计，提高在低风速下的输出功率。

风力发电机偏航控制系统的研究一、本文概述随着全球对可再生能源需求的持续增长，风力发电作为一种清洁、可再生的能源形式，已在全球范围内得到了广泛的关注和应用。

风力发电机（Wind Turbine）作为风力发电系统的核心设备，其运行效率和稳定性对于整个系统的性能至关重要。

偏航控制系统作为风力发电机的重要组成部分，对于确保风电机组的安全运行和最大化能量捕获具有关键作用。

本文旨在深入研究风力发电机偏航控制系统的原理、设计及其在实际应用中的性能表现。

文章首先介绍了风力发电机的基本工作原理和偏航控制系统的基本构成，为后续的研究提供了理论基础。

接着，文章详细分析了偏航控制系统的关键技术和控制策略，包括传感器技术、执行机构、控制算法等，并探讨了这些技术和策略对风力发电机性能的影响。

在此基础上，文章通过实验和仿真研究，评估了不同偏航控制策略在实际应用中的效果，为优化风力发电机偏航控制系统提供了有益的参考。

文章还讨论了风力发电机偏航控制系统面临的挑战和未来的发展趋势，为相关领域的研究者和工程师提供了有价值的参考信息。

通过本文的研究，期望能够为风力发电机偏航控制系统的设计、优化和应用提供有益的指导，推动风力发电技术的发展，为实现全球能源转型和可持续发展做出贡献。

二、风力发电机概述风力发电机是一种利用风能转换为电能的装置，其工作原理基于风的动力学特性和电磁感应原理。

风力发电机通常由风轮（也称为风叶或转子）、发电机、塔筒和基础等部分组成。

风轮由多个风叶组成，当风吹过风叶时，风叶受到风力作用而旋转，进而带动发电机转动，发电机中的磁场与导体产生相对运动，根据电磁感应原理，导体中会产生感应电动势，从而产生电能。

风力发电机具有清洁、可再生、无污染等优点，是当前全球范围内大力推广的可再生能源发电方式之一。

风力发电机的装机容量和单机容量不断增大，技术也在不断进步，从最初的定桨距失速型发展到变桨距调节型，再到目前最先进的主动偏航控制系统，风力发电机的性能和稳定性得到了显著提升。

实验一 ：风力发电机组的建模与仿真姓名：颜翔宇 学号：031240839一、实验目的:1. 掌握MATLAB/Simulink 模块的使用方法；2. 掌握风力发电机组的数学模型3. 掌握在MATLAB/Simulink 环境下对风力发电机组的建模、仿真与分析； 二、实验内容:对风速模型、风力机模型、传动模型和发电机模型建模，并研究各自控制方法及控制策略；如对风力发电基本系统，包括风速、风轮、传动系统、各种发电机的数学模型进行全面分析，探索风力发电系统各个部风最通用的模型、包括了可供电网分析的各系统的简单数学模型，对各个数学模型，应用 MATLAB 软件进行了仿真。

三、实验原理： 3.1风速模型的建立自然风是风力发电系统能量的来源，其在流动过程中，速度和方向是不断变化的，具有很强的随机性和突变性。

本课题不考虑风向问题，仅从其变化特点出发，着重描述其随机性和间歇性，认为其时空模型由以下四种成分构成:基本风速b V 、阵风风速g V 、渐变风速 r V 和噪声风速n V 。

即模拟风速的模型为：n r g b V V V V V +++= （1-1） （1）基本风速在风力机正常运行过程中一直存在，基本反映了风电场平均风速的变化。

一般认为，基本风速可由风电场测风所得的韦尔分布参数近似确定，且其不随时间变化，因而取为常数（2）阵风用来描述风速突然变化的特点，其在该段时间内具有余弦特性，其具体数学公式为：⎪⎩⎪⎨⎧=0cos v g V g g g g g g T t t T t t t t t +>+<<<1111 （1-2）式中：⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡--=)(2cos 121max cos g g g T t T t G v π （1-3） t 为时间，单位 s ；T 为阵风的周期，单位 s ；cos v ，g V 为阵风风速，单位m /s ；g t 1为阵风开始时间，单位 s ；max G 为阵风的最大值，单位 m/s 。

实验一永磁同步风力发电系统接线实验一、实验目的1.掌握永磁同步风力发电系统的基本结构及组成；2.掌握永磁同步风力发电实验系统各部分间的接线。

二、实验原理1.永磁同步风力发电系统的结构及组成永磁步风力发电系统主要由模拟风力发电机、双向变流器、电网以及电量监视仪表等部分组成。

系统组成及控制原理框图如图1-1所示。

机侧变流器网侧变流器图1-1永磁同步风力发电系统原理框图2.模拟风力发电机模拟风力发电机即永磁直驱风力发电机组，包括风力机及永磁同步发电机、和增量编码器等组成，其中风力机由三相异步变频调速电动机组成，其由单独地变频控制转动，来模拟风力机转动，如图1-2所示。

另外，图1-3中的永磁直驱风力发电模拟系统控制柜里面包含三相变频器，是控制三相异步变频调速电机转动，模拟风机带动永磁同步电机转动发电，风力机的定子接线端接到该控制柜。

图1-4中的直驱永磁风力发电机组变频柜里面包含机侧变流器和网侧变流器，是对永磁同步发电机发出的电进行PWM整流和逆变，增量编码器的A、A_、B、B_、Z、Z_信号输出端，以及永磁同步电机的定子输出端都要接到该控制柜。

直驱永磁风力发电机组变频柜的输出端接到电网上，如图1-2所示。

增增增增增增增增增增增增增增增增增增增增增增增增增增增增增增增增增增增增增增增增增增增增增增增增增增增图1-2 永磁直驱发电机组结构图图1-3 永磁直驱风力发电模拟系统控制柜机侧控制板网侧控制板增量式编码器输入接口图1-4 永磁直驱风力发电机组变频柜图1-5 电网接入端口三、 实验内容及步骤1. 实验准备实验前请仔细阅读系统的安全操作说明及系统相关的使用说明书，识别并准备完成实验开始前所需的器件。

2. 实验步骤1） 将机组中三相异步变频调速电动机的定子输入三相线接到永磁直驱风力发电模拟系统控制柜的U ，V ，W 端子上，注意变频器输出相序和风力机的定子输出相序一致。

2） 将机组中增量式编码器输出端口的A 、A _、B 、B _、Z 、Z _信号输出端口接到永磁直驱风力发电机组变频柜的机侧控制板上对应的增量式编码器输入接口。

实验一：风力发电机组的建模与仿真
一、实验课题: 风力发电机组的建模与仿真
二、实验内容: 熟悉Matlab编程，通过调用Simulink相关模块搭建风速模型，传动系统模型，发电机模型和变桨距模型
三、实验目标:
1.掌握Matlab模拟仿真方法；
2.掌握Matlab搭建风速模型，传动系统模型，发电机模型和变桨距模型方法
四、实验准备:
1.了解Matlab中Simulink如何构建子系统；
2.通过查阅资料，搞清楚风速模型，传动系统模型，发电机模型和变桨距模型
实现方法。

五、实验重点: 掌握Matlab中Simulink如何构建子系统
六、实验难点: 风速模型，传动系统模型，发电机模型和变桨距模型实现
七、实验步骤:
1.启动Matlab，调用Simulink，搭建风速模型，传动系统模型，发电机模
型和变桨距模型。

2.观察各子系统输出波形，并学会分析结果。

八、报告指导:
1、强调实验报告撰写的规范性：包括实验课题、实验内容、实验要求、
实验步骤、实验结果及分析和实验体会；
2、整个实验工程，源代码应上交，并独立实验调试，随机提出问题，以
便及时了解学生学习情况。

九、实验思考：
调试过程中，程序为何出错，并学出原因。

十、教学后记:
实验指导不要面面俱到、范范而谈，必须及时指出学生编程中出现的问题。