基于Matlab_Simulink的双馈感应风力发电机组建模和仿真研究
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实验一:风力发电机组的建模与仿真姓名:学号:一、实验目标:1.能够对风力发电机组的系统结构有深入的了解。
2.能熟练的利用MATLAB软件进行模块的搭建以及仿真。
3.对仿真结果进行研究并找出最优控制策略。
二、实验类容: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:风力发电系统的模型主要包括风速模型、传动系统模型、发电机模型和变桨距模型,下文将从以上几方面进行研究。
1、风速的设计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。
本文不考虑风向问题,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 V b、阵风风速V g、渐变风速V r和噪声风速V n。
即模拟风速的模型为:V= V b+ V +V r+V n(1-1)g(1).基本风V b =8m/sStep Scope基本风仿真模块( 2)阵风风速0t t 1gVg v cos t1 g t t1 g T g(1-2)0t t1g T g式中:Gmax1 cos 2tt1g(1-3)vcos()2T g T gt 为时间,单位 s ; T 为阵风的周期,单位s ;v cos , V g 为阵风风速,单位 m /s ; t 1g为阵风开始时间,单位s ; G max 为阵风的最大值,单位m/s 。
ANDStepLogicalOperatorStep1Scope1f(u)ClockProductFcn3Constant本例中,阵风开始时间为 3 秒,阵风终止时间为 9 秒,阵风周期为 6 秒,阵风最大值为 6m/s 。
基于matlab风力发电系统的建模与仿真设计一、介绍在当今世界上,可再生能源已经成为人们关注的焦点之一。
其中,风力发电作为一种清洁能源方式,被广泛应用并受到了越来越多的关注。
针对风力发电系统的建模与仿真设计,基于Matlab评台的应用是一种常见的方法。
本文将深入探讨基于Matlab的风力发电系统建模与仿真设计,旨在帮助读者全面理解这一主题。
二、风力发电系统的基本原理风力发电系统是将风能转化为电能的设备。
其基本原理是通过风力驱动风轮转动,通过风轮与发电机之间的转动装置,将机械能转化为电能。
风力发电系统包括风力发电机组、变流器、电网连接等部分。
在设计和优化风力发电系统时,建模与仿真是非常重要的工具。
三、Matlab在风力发电系统建模中的应用Matlab是一种功能强大的数学建模软件,广泛应用于工程、科学和数学领域。
在风力发电系统的建模与仿真设计中,Matlab可以用于模拟风速、风向、风机性能、电网连接等多个方面。
通过Matlab工具箱,可以实现对风力发电系统各个环节的建模和仿真分析。
四、基于Matlab的风力发电系统建模与仿真设计在实际建模中,需要进行风速、风向、风机特性、变流器控制策略等多方面的建模工作。
通过Matlab,可以建立风力机的数学模型,进行风能的模拟,并结合电网连接及功率控制策略进行仿真设计。
通过建模和仿真,可以分析系统在不同工况下的性能表现,指导系统设计和运行。
五、对风力发电系统建模与仿真设计的个人观点和理解在我看来,基于Matlab的风力发电系统建模与仿真设计是一种高效且可靠的方法。
通过Matlab评台,可以更好地对风力发电系统进行综合性的分析和设计。
Matlab提供了丰富的工具箱,能够支持复杂系统的建模和仿真工作。
我认为Matlab在风力发电系统建模与仿真设计上具有很高的应用价值。
六、总结通过本文的阐述,我们全面深入地探讨了基于Matlab的风力发电系统建模与仿真设计。
从风力发电系统的基本原理开始,介绍了Matlab 在该领域的应用,并着重强调了建模与仿真的重要性。
毕业设计(论文)题目基于Simulink的风电机组控制系统设计与仿真院系机械工程系专业班级学生姓名指导教师二〇一六年六月基于Simulink的风力发电组控制系统的设计与仿真摘要现如今全球人口不断增长而且经济发展对能源需求的增加,传统能源的使用导致能源短缺和环境问题日益严重[1]。
而化石性能源的稀缺性和不可再生性使其价格日益上涨,并且化石能源燃烧产生有害气体,污染环境、危害人体健康、导致全球变暖[2]。
风能是一种可再生能源,风力发电技术是可再生能源开发中技术成熟程度、规模化开发程度、商业化程度最高的发电方式。
风能是清洁无污染的可再生能源,而且风能资源分布广泛,总量十分可观。
全球可利用的风能约为MW,比地球上可开发的水能总量大10倍,风能将成为21世纪的主要能源之一[3]。
本文主要介绍了风力发电的主要原理,简单介绍了风力发电机的气动和机械系统模型,最后着重介绍双馈风力发电机组的原理以及建模。
由于使用MATLAB/Simulink的建模方式,本文还介绍了Simulink的建模方式,以及简要介绍在Simulink环境下对双馈异步风力发电机控制系统的建模过程,对建模过程中需要对控制系统参数的设定进行介绍。
最后将双馈风力发电机的仿真系统进行仿真设计,得到对应电网与风力机的相关输出特性,还有风力机转矩与风速的关系图。
观察风力机在不同工作状态下的风速与转矩特征。
仿真的结果证明,对双馈风力发电机组控制系统仿真是比较符合实际的,仿真结果具有实际指导意义。
关键词:风力机、双馈发电机、控制系统、Simulink、仿真SIMULATION OF THE WIND TURBINE CONTROL SYSTEM BASEDON SIMULINKAbstractAs the global population growth and economic development on the increase of energy demand, the use of traditional energy is facing increasingly severe energy shortage and environmental issues. For fossil energy is scarcity and irrefragable,these reason make its price rising, and fossil fuel combustion produces harmful gas, pollute the environment, endanger human body health, and lead to global warming. Wind energy is a kind of renewable energy, and wind power is renewable energy with technology maturity, scale development degree, in most ways of power generation. Wind energy is a clean pollution-free renewable energy and wind energy resources are widely distributed, the amount is very considerable. Global use of wind power is about MW , larger than the amount of water on earth can develop 10 times, wind power will become one of the main energy in the 21st century.Wind power is mainly introduced in this paper, the main principle of simple introduced the pneumatic and mechanical system model of wind turbine, in the back with emphasis on the principle of the double-fed induction wind generator and modeling. Due to the use of MATLAB/Simulink modeling method, this paper also introduced the Simulink modeling, as well as a brief introduction to in Simulink environment of doubly-fed asynchronous wind turbine control system modeling process, to be used in the process of modeling elements are briefly introduced。
基于Matlab的双馈风力发电系统动态仿真刘芳宇1李艳春2( 1.太原理工大学理学院,太原 030024 ;2.山西电力科学研究院,太原 030001)摘要本文以双馈风力发电系统为研究对象,建立了双馈风力发电系统的动态数学模型,包括风速、风力机、双馈发电机以及补偿电容器四个部分。
利用Matlab/Simulink建立了仿真系统模型,详细论述了仿真的方法和过程,并对风电场接入电力系统进行了动态稳定分析,论文同时就如何提高风电系统短路故障后的动态稳定性进行了研究。
关键词:风电场;双馈风力发电系统;Matlab;动态仿真Dynamic Simulation of Doubiy-fedWind Power System Based on MatlabLiu Fangyu Li Yanchun(Taiyuan University of Technology , Taiyuan 030024)Abstract Taking doubly-fed wind power system as an object, the paper presents the dynamic model of doubly-fed wind power system, including wind speed, windmill, doubly-fed generator and capacitor. The method and process of the dynamic simulation based on Matlab/Simulink are discussed in detail, and the dynamic stability on the wind-farm connected to power system is analyzed. At the same time, the thesis studies how to improve dynamic stability of wind power system after the short-circuit fault is occurred.Key words:wind farm;doubly-fed wind power system;Matlab;dynamic simulation1引言随着我国风力发电事业的不断发展,新建风电场的规模越来越大。