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实验报告实验名称：________________ 课程名称：________________ 指导老师：________________ 专业：________________ 学号：________________ 姓名：________________实验一风力发电机组运行实验一．实验目的熟悉异步风电机组的工作原理及其并网过程，掌握风速波动时异步风电机组的输出特性和电网故障时异步风电机组的输出特性。
二．实验内容1. 搭建一个单机容量为1.5MW的异步风力发电系统，并实现其并网运行，电网由单机无穷大系统代替。
2．对该异步风力发电系统和单机无穷大系统中各个模块进行参数设置。
3．观察并记录风速波动时异步风电机组的输出特性和电网故障时异步风电机组的输出特性。
三．实验设备及仪器1．计算机。
2．MATLAB软件。
四．实验方法1．并网运行异步风电机组的系统结构基于普通感应发电机的异步风电机组，一般由风轮、轴系（包括低速轴LS、高速轴HS 和齿轮箱组成）、感应发电机等组成，如图1-1所示。
发电机转子通过轴系与风电机组风轮连接，而发电机定子回路与电网用交流线路连接。
这种类型的风电机组一旦起动，其风轮转速是不变的（取决于电网的系统频率），与风速无关。
在电力系统正常运行的情况下，风轮转速随感应发电机的滑差变化。
风电机在额定功率运行状态下，发电机滑差的变化范围为1%~2%,因此正常运行时风轮转速仅在很小范围内变化。
图1-1 基于普通感应发电机的异步风电机组2．并网运行异步风电机组的仿真模型搭建并网运行异步风电系统的仿真模型3．模块参数设置按照实验要求将Powergui、Three-Phase Source、Three-Phase Transformer(Two Windings)、Three-Phase PI Section Line、Three-Phase Fault、Three-Phase Transformer(Two Winding)1、Three-Phase V-I Measurement、风电机组模块、Bus Selector以及Step模块的参数设置好。
风力发电实验报告1. 引言风力发电作为一种可再生能源，具有广泛的应用前景。
本实验旨在通过模拟风力发电的实际运行过程，探究风速对风力发电机发电效率的影响，并对实验结果进行分析和讨论。
2. 实验目的•了解风力发电原理及其在实际应用中的重要性；•掌握风力发电机的基本组成和工作原理；•研究风速对风力发电机发电效率的影响；•分析实验结果，评估风力发电的可行性。
3. 实验器材•风力发电机模型•风速测量仪器•模拟负载仪器•多功能电表•计时器•数据记录表格4. 实验步骤4.1 实验前准备1.搭建风力发电机模型，并确保其可正常工作；2.将风速测量仪器放置在风力发电机旁，并进行校准。
4.2 实验操作1.将风力发电机模型放置在有风的地方，确保风流能够顺利进入发电机；2.使用风速测量仪器测量风速，并记录风速数值；3.打开风力发电机的电源开关，观察并记录风力发电机的输出电压和电流数值；4.使用多功能电表测量并记录风力发电机的输出功率；5.记录实验数据，并进行分析。
4.3 实验数据记录风速(m/s) 输出电压(V) 输出电流(I) 输出功率(P)2 5.6 0.8 4.483 6.8 1.2 8.164 7.5 1.6 125 8.2 2 16.45. 实验结果分析根据实验数据，我们可以得到以下结论：1.随着风速的增加，风力发电机的输出电压、电流和功率都呈现增加的趋势。
这是因为较高的风速可以提供更大的风能给发电机，从而增加发电机的输出功率。
2.风力发电机的输出功率与风速之间存在一定的非线性关系。
在低风速下，风力发电机的输出功率增长较为缓慢；而在一定的风速范围内，风力发电机的输出功率增长较快；当风速超过一定阈值后，风力发电机的输出功率增长逐渐趋于平稳。
3.风力发电机的输出功率受到多种因素的影响，如风轮叶片的设计、发电机的效率等。
本次实验中所使用的风力发电机模型可能存在一定的工艺不足，导致了实际输出功率与理论值之间的差异。
6. 结论通过本实验的模拟操作，我们探究了风速对风力发电机发电效率的影响。
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。
一、实训背景随着我国经济的快速发展，能源问题日益凸显。
为了培养幼儿的环保意识和创新精神，幼儿园决定开展风力发电实训活动。
通过实训，让幼儿了解风力发电的原理，提高他们的环保意识，培养他们的动手能力。
二、实训目的1. 使幼儿了解风力发电的基本原理和过程；2. 培养幼儿的环保意识，提高他们的环保行动能力；3. 锻炼幼儿的动手能力，培养他们的创新精神；4. 增强幼儿园的环保教育，推动幼儿园可持续发展。
三、实训内容1. 风力发电原理讲解（1）风力发电的基本原理：风力发电是利用风力驱动风力发电机转动，将风能转化为电能的过程。
（2）风力发电机的组成：风力发电机主要由叶片、轮毂、发电机、控制系统等组成。
（3）风力发电的过程：风力驱动叶片旋转，叶片带动轮毂转动，轮毂带动发电机转动，发电机将机械能转化为电能。
2. 风力发电实训操作（1）实训器材：风力发电机模型、电池、连接线、开关等。
（2）实训步骤：① 将风力发电机模型放置在通风良好的地方；② 将电池、连接线、开关等器材连接好；③ 启动风力发电机，观察风力发电机的运行情况；④ 通过开关控制电池的充放电，观察风力发电机的发电效果。
3. 风力发电实训成果展示（1）风力发电模型制作：幼儿分组合作，利用废旧材料制作风力发电机模型；（2）风力发电实验：幼儿进行风力发电实验，观察风力发电机的发电效果；（3）风力发电知识竞赛：幼儿通过竞赛形式，巩固风力发电知识。
四、实训总结1. 实训成果通过风力发电实训，幼儿对风力发电有了更深入的了解，提高了他们的环保意识。
在实训过程中，幼儿积极参与，动手能力得到了锻炼，创新精神得到了培养。
2. 实训不足（1）实训时间较短，部分幼儿对风力发电的原理掌握不够全面；（2）实训器材有限，无法满足所有幼儿的操作需求；（3）实训过程中，部分幼儿对风力发电的兴趣不高。
3. 改进措施（1）延长实训时间，让幼儿有更多的时间了解风力发电的原理；（2）增加实训器材，满足更多幼儿的操作需求；（3）在实训过程中，教师应注重激发幼儿的兴趣，引导他们积极参与。
利用风力发电操作实验探究风力机的工作原理随着时代的发展和资源的紧缺，利用新型能源已成为人们热议的话题。
风力发电作为可以被广泛应用的新型能源之一，在如今的社会生活中显得越来越重要。
风力机作为风力发电的核心部件，其有效地转换风能为电能，依靠其工作原理实现了电能的有效存储和应用。
本文将从利用风力发电操作实验探究风力机的工作原理这一角度来阐述风力机的工作原理及其应用。
一、实验原理利用风力发电操作实验探究风力机的工作原理，主要是进行机械风力和电能转换的实验，即将风能转换为电能。
此实验原理主要是基于风力机利用机械能驱动机电转换器，将机械能转化为电能，电能则通过电网输送至使用地点。
二、实验材料利用风力发电操作实验探究风力机的工作原理，需要准备实验所需的器材和材料。
主要包括风力机、电池、乘法器、电线、电阻和电动机等。
其中风力机是实验的主要部件，在实验过程中所受的风速将直接影响风力机的输出功率。
三、实验步骤实验操作过程中，需要注意安全问题。
为了减少安全隐患，实验操作前应征得专业人士的指导。
1.连接电路首先应将电池、乘法器、电线、电阻和电动机等元器件连接好，搭建好所需的电路板，确保电路安全可靠，并确保设备的接线没有问题。
2.使风力机转动连接好电路后，接着要组装并安装好风力机，使其转动。
在实验操作过程中，应注意风力机的转速、方向和叶片的数量等因素对风力机性能的影响。
3.观测实验数据随着风力机的转动，电动机将会输出电能，并将其储存在电池中。
此时可以观测风力机的输出功率和转速等性能参数，并将数据记录在记录表中做出评价。
四、实验结果和分析在完成实验后，我们可以得到一组实验数据。
这些数据包含了风力机电源、转速和输出功率等关键参数的记录。
在数据分析过程中，可以通过绘制曲线图或使用统计学分析工具来分析数据。
通过分析数据可以得出以下结论：1.风力机的输出功率与风速成正比，即风速越大，风力机的输出功率越高。
2.风力机的旋转方向会影响机器的性能表现。
制作简易风力发电实验风力发电是利用风能将其转化为电能的一种可再生能源方式。
随着环保意识的增强，越来越多的人开始关注并学习风力发电的原理和制作方法。
本文将介绍一种简易的风力发电实验制作方法，希望能为初学者提供一定的帮助和指导。
实验材料：1. 一个小型风扇2. 一块发泡板3. 一块太阳能电池板（可选）4. 一块铝箔5. 电线和夹子6. 钢筋或塑料管（约50厘米长）步骤一：制作风车叶片1. 将发泡板剪成四个等大的长方形片段。
2. 将每个长方形片段的一侧对角线连接，形成一个直角三角形。
3. 使用刀片或剪刀剪掉直角三角形的一个直角边，使其变成一个梯形。
4. 将四个梯形叠放在一起，使用胶水或胶带将它们固定在一起，形成一个风车叶片。
确保叶片的形状平整。
步骤二：制作风车1. 将钢筋或塑料管插入发泡板底部的一个角落中，作为风车的支撑杆。
2. 将风车叶片固定在钢筋或塑料管的顶部，确保风车能够自由旋转。
3. 如果使用太阳能电池板，可以将其固定在风车顶部的位置，作为电能的收集装置。
步骤三：测试风力发电1. 将电线的一头连接到风扇的电源线上，另一头连接到太阳能电池板的正极（或直接与电源相连）。
2. 将风扇设置在一个适合的位置，确保风扇叶片能够正常旋转。
3. 启动风扇，观察风车叶片的转动情况。
4. 如果使用太阳能电池板，可以通过观察电池板上的指示灯或连接其他设备来判断风扇是否成功发电。
实验原理：风扇产生的风能通过风车叶片的转动转化为机械能，进而驱动太阳能电池板产生电能。
如果使用太阳能电池板，可以将电能储存起来，供后续使用。
注意事项：1. 在实验过程中，要确保风扇和电线的连接牢固，以免发生意外情况。
2. 如果使用太阳能电池板，要注意正负极的连接，确保电流的正常流通。
3. 在安全的环境下进行实验，避免行为不当导致的意外。
通过制作简易的风力发电实验，我们可以初步了解风力发电的原理和制作过程。
这个实验并不复杂，适合初学者进行。
希望通过这个实验，能够增加大家对风力发电的认识，促进可再生能源的利用和环保意识的提高。
新能源科学家风力发电研究实验总结随着全球能源需求的不断增长和对传统化石燃料的限制，新能源的开发和利用变得愈发重要。
在各种可再生能源中，风能作为一种清洁、可再生、丰富的资源，具有巨大的潜力。
本文旨在总结我的风力发电研究实验，以期为未来的风能开发和利用提供有价值的参考。
一、实验目的本次实验的目的是通过设计搭建风力发电设备，并使用实验室模拟环境，对其发电性能进行测试和分析。
通过实验结果，研究风力发电设备的发电效率、稳定性以及其对环境的影响。
二、实验方法1. 设计与制作风力发电设备根据风能转换原理，设计并制作了一种垂直轴风力发电机。
选择合适的材料和工艺，按照设计图纸制作各个部件，并进行组装。
确保发电设备具备良好的结构稳定性和可靠性。
2. 实验环境与参数设置在实验室中设置了一个模拟风场，使用大型风扇模拟风的流动。
为了保证实验的准确性，控制实验环境的稳定性，我们设置了统一的风速和风向，并记录实验过程中的气温、湿度等参数。
3. 发电性能测试将风力发电设备放置在模拟风场中，调整风场的风速以模拟不同的风力情况。
通过专业的检测设备，测量和记录风力发电设备在不同风速下的输出电压、电流和功率等数据。
三、实验结果与分析通过对风力发电设备的测试和数据分析，我们得到了以下结论：1. 输出功率与风速关系实验结果表明，风力发电设备的输出功率与风速呈现正相关关系。
即随着风速的增加，设备的发电能力也相应增强。
并且，存在一个最佳工作风速范围，该范围内设备的发电效率最高。
2. 发电效率与叶片结构关系不同叶片结构对风力发电设备的发电效率有影响。
在实验中，我们设计了不同形状和材料的叶片进行对比测试。
结果显示，叶片的曲线设计和材料的选择对于提高风力发电设备的发电效率具有重要意义。
3. 环境影响与噪音控制风力发电设备在发电过程中会产生一定的环境影响，主要体现在噪音和对鸟类的影响。
通过实验数据分析，我们可以调整叶片的设计和转速等参数，以减小噪音的产生，从而降低对周围环境的影响。
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。
风力发电实验报告
实验1
实验课题：风力机系统的建模与仿真
专业：电子信息科学与技术
班级：0312411
**：***
学号：*********
指导老师：高（仕红）老师
成绩：
2015年4月30日
目录
1实验目的 (1)
2实验要求 (1)
3实验内容 (1)
4实验步骤 (1)
4.1风速模型的构建 (1)
4.1.1基本风 (2)
4.1.2阵风模型 (2)
4.1.3风速阶跃 (2)
4.1.4随机风 (3)
4.1.5风速模型整体仿真 (3)
4.2风轮模型的构建 (4)
4.2.1风轮数学模型 (4)
4.2.2风轮Simulink仿真模型 (5)
4.3传动系统模型构建 (5)
4.3.1传动系统数学模型 (6)
4.3.2传动系统Simulink仿真模型 (6)
4.4风力机系统模型 (6)
5风力机系统模型仿真结果及分析 (7)
5实验心得体会 (7)
1实验目的
1.掌握Matlab的m语言编程以及仿真模型的构建方法；
2.掌握利用Matlab软件构建风速模型，风轮模型以及传动系统模型的方法。
2实验要求
1.了解Matlab中Simulink如何构建子系统以及m语言编程的技巧；
2.通过查阅资料，搞清楚风速模型，风轮模型以及传动系统模型的实现方法。
（自己在实验前认真阅读老师提供的资料，拟出构建各模型的方法。
）
3实验内容
熟悉并掌握Matlab的m语言编程以及Simulink库相关模块应用，构建风速模型，风轮模型以及传动系统模型（包括一质量块模型、二质量块模型以及三质量块模型）并进行仿真实验验证。
4实验步骤
1.启动Matlab，调用Simulink工具箱中的模块或利用m语言编程，构建风速
模型，风轮模型以及传动系统模型。
2.观察各子系统输出波形，并分析结果。
4.1风速模型的构建
风速模拟采用四分量模型：基本风速，阵风，风速阶跃和背景噪声，即：
V W=V WB +V WG +V WR +V WN 。
4.1.1基本风
基本风在风速模型中占很大的比例，在风力机正常运行过程中一直存在，反映了风电场的平均风速的变化，一般认为基本风速不随时间变化。
其数学模型为：V WB =K，高风速时取15m/s，低风速时取8m/s。
本实验取V WB =10m/s。
在Simulink中用Constant 模块代替即可。
4.1.2阵风模型
Simulink仿真模型如图4.1-1所示。
Gust中的函数WXW. m语言代码如下：
function y=WXW(t)
if(t(4)>=t(1)&&t(4)<=(t(1)+t(2)));
y=t(3)*(1-cos(2*pi*((t(4)-t(1))/t(2))))/2;
else
y=0;
end
4.1.3风速阶跃
风速阶跃反映风速缓慢变化的特性。
其数学模型为：
V WR =
{
0，t<t1R
V Rmax(1−
t−t2R
t1R−t2R
),t1R<t<t2R
V Rmax,t>t2R
其中t1R为阶跃起始时间，t2R为阶跃终止时间，V Rmax为阶跃峰值。
本实验中取t1R=25s, t2R=25s, V Rmax=4m/s。
Simulink仿真模型如图4.1-2所示。
Phase_step_Wind中的函数WR. m语言代码如下：
function y=WR(t)
if(t(4)<t(1))
y=0;
else if(t(4)>=t(1)&&t(4)<=(t(1)+t(2)))
y=t(3)*(1-(t(4)-t(2))/(t(1)-t(2)));
else
y=t(3);
end
4.1.4随机风
随机风速反应风速变化的随机性，Simulink仿真模型如图 4.1-3所示，其中采样时间0.1s。
4.1.5风速模型整体仿真
综述上述四种风速成分，可得到自然风速的最终模型如图 4.1-4所示。
4.2风轮模型的构建
风轮是将其吸收的风能转化为机械能的装置，从自然风只能获取有限能量。
4.2.1风轮数学模型
风轮转矩与风速、风轮转速有关，关系式为：
T w=1
2
πρR2V3
C p
Ω
{C p=0.22(
116
λi
−0.4β−5)e
−12.5
λi 1
λi
=
1
λ+0.08β
−
0.035
β2+1
λ=
ΩR
V
C p=(0.44−0.0167β)sin[π(λ−3)
15−0.3β
]−0.00184(λ−3)β
本实验中风轮半径：40m，空气密度：1.25kg/m3，切入风速：3m/s，切出风速：
25m/s 。
4.2.2 风轮Simulink 仿真模型
其Simulink 仿真模型如图 4.2-1所示。
图中Wind_speed 为风速，Wind_turbine_speed 为风轮转速，Wind_turbine_torque 为风轮转矩，Wind_turbine_actual_torque 为实际风轮转矩，Cut_in 为切入风速，Cut_out 为切出风速，Pitch Angle 为桨距角，R 风轮半径，Air_denisty 为空气密度。
Cp 中的函数Cp m 语言代码如下：
function y=Cp(x)
y1=1/(x(1)+0.08*x(2))-0.035/(x(2)^3+1); y=0.22*(116*y1-0.4*x(2)-5)*exp(-12.5*y1);
4.3 传动系统模型构建
传动系统是连接风轮与发电机的纽带，传动设备的优良影响着风力机的输出功率。
由于风力发电机组起停频繁，风轮又具有很大的转动惯量，通常大功率大容量风轮的转速均设计在 10 到 20 r/min 。
因此需要在风轮和发电机之间设置增速器。
大型风力发电机组的机械传动系统都沿中心线布置，因此增速器都采用结构紧凑的行星齿轮箱。
风力发电机组的传动系统主要是由风轮转子，低速轴，增速齿轮箱，高速轴和发电机转子构成的。
Operator1
Operator
4.3.1传动系统数学模型
在一般的动态性能计算中，刚性轴模型可以得到满意的结果。
本设计在分析传动系统机理的基础上，建立系统的刚性轴模型。
刚性轴模型认为传动系统是刚性的，即低速轴，增速齿轮箱传动轴，高速轴都是刚性的。
忽略风轮和发电机部分的传动阻尼，最后可得传动系统的简化运动方程为：
(J r+n2J g)dϖ
dt
=T r−nT g
式中，
J r——风轮实际转矩（Wind_turbine_actual_torque）；
J g——发电机的转动惯量；
T g——发电机的反转矩（Generator_reverse_torque）；
T r——风轮转速（Wind_turbine_speed）；
N——增速箱的传动比。
其相关参数取值见仿真模型。
4.3.2传动系统Simulink仿真模型
其Simulink仿真模型如图 4.3-1所示。
4.4风力机系统模型
综合以上3个模块，创建系统子模块，可以得到整体风力机系统模型如图 4.4-1所示。
5风力机系统模型仿真结果及分析
5 实验心得体会
每一次的实验，就是将理论付诸实践的过程。
在这次风力发电的实验过程中，我收获良多，风力发电作为电气工程的专业基础课，我们电子信息工程专业的学习起来确实不大容易，所以在理论与时间的过程中遇到许多的问题，但在同学的相互的讨论和高老师的细心的指导之下，我哦们最终克服了困难，完成了理论与实践的结合，使我们对风力发电的基本原理有了更深层次的理解。
也对MATLAB 的使用更加的熟悉。
