风电实验报告
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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。
一、实习背景随着全球能源结构的调整和绿色低碳发展的要求,风力发电作为一种清洁、可再生的能源形式,得到了快速的发展。
为了更好地了解风力发电的实际运作和掌握相关技能,我于今年暑假期间参加了XX风电公司的实习。
二、实习单位简介XX风电公司是一家专业从事风力发电项目开发、建设、运营和服务的综合性企业。
公司拥有丰富的风力发电项目经验和专业的技术团队,致力于为客户提供优质的风力发电解决方案。
三、实习内容在为期一个月的实习期间,我主要参与了以下工作:1. 理论学习:首先,公司安排了专业的培训师为我们讲解了风力发电的基本原理、设备结构、运行维护等方面的知识。
通过理论学习,我对风力发电有了更加深入的了解。
2. 现场观摩:在理论课程结束后,我们参观了风力发电现场,亲身感受了风力发电的实际运作。
在工程师的带领下,我们了解了风机的安装、调试、运行和维护等过程。
3. 实际操作:在工程师的指导下,我们参与了风力发电设备的安装、调试和维护工作。
通过实际操作,我们掌握了风力发电设备的操作技能和故障排除方法。
4. 数据采集与分析:在风力发电现场,我们负责采集风力发电设备的运行数据,并进行分析。
通过对数据的分析,我们了解了风力发电设备的运行状况,为设备的维护和优化提供了依据。
四、实习收获通过这次实习,我收获颇丰:1. 专业知识:实习过程中,我系统地学习了风力发电的相关知识,为今后的学习和工作打下了坚实的基础。
2. 实际操作能力:通过实际操作,我掌握了风力发电设备的安装、调试和维护技能,提高了自己的动手能力。
3. 团队协作能力:在实习过程中,我与同事们共同完成了各项任务,锻炼了自己的团队协作能力。
4. 职业素养:在实习过程中,我深刻体会到了职业道德和职业素养的重要性,为今后的职业生涯奠定了基础。
五、总结这次风电实习让我受益匪浅,不仅丰富了我的专业知识,提高了我的实际操作能力,还培养了我的团队协作能力和职业素养。
在今后的学习和工作中,我将继续努力,为我国风力发电事业贡献自己的力量。
一、实习背景与目的随着全球能源结构的不断优化和环保意识的增强,风力发电作为一种清洁、可再生的能源形式,得到了迅速发展。
为了深入了解风电设备的运行原理、技术特点和应用现状,提高自身的专业技能和实际操作能力,我于2023年在某风电场进行了为期两周的实习。
本次实习旨在通过实地操作和理论学习,掌握风电设备的基本知识,了解风电发电的整个流程,并为我国风电事业的发展贡献自己的力量。
二、实习单位及环境实习单位位于我国某沿海地区,拥有较为丰富的风力资源。
该风电场占地约5000亩,装机容量达100兆瓦,共安装了50台单机容量为2兆瓦的风机。
实习期间,我主要参观了风机基础、塔筒、叶片、发电机、控制系统等设备,并对风电场的运行维护进行了详细了解。
三、实习内容与过程(一)风机基础与塔筒1. 风机基础:风机基础是风机稳定运行的基础,通常采用钢筋混凝土结构。
在实习过程中,我学习了风机基础的施工工艺,包括土方开挖、钢筋绑扎、混凝土浇筑等环节。
2. 塔筒:塔筒是风机的支撑结构,其高度一般在50米至100米之间。
我了解了塔筒的材料、制造工艺以及安装过程,并学习了塔筒与基础的连接方式。
(二)叶片1. 叶片材料:现代风力发电机的叶片主要由玻璃纤维增强塑料(GFRP)制成,具有高强度、耐腐蚀、抗疲劳等特点。
2. 叶片制造:叶片制造过程包括模具制作、预浸料制备、真空辅助成型、脱模、切割、检测等环节。
3. 叶片安装:叶片安装是风机安装的关键环节,需要保证叶片与塔筒的精确对接。
我学习了叶片安装的步骤和注意事项。
(三)发电机1. 发电机类型:风力发电机主要分为异步发电机和同步发电机两种。
我了解了异步发电机的原理和特点。
2. 发电机运行:发电机运行过程中,需要保证转子与定子的同步,以及电压、频率的稳定。
(四)控制系统1. 控制系统组成:风电场控制系统主要包括传感器、执行器、控制器、通信设备等。
2. 控制系统功能:控制系统负责监控风机运行状态、调节发电机输出功率、保护设备安全等。
2024年风电场实习报告总结经过两个月在风电场的实习,我对风电场的运营、管理和技术有了更深入的了解。
在实习期间,我主要参与了风电机组的巡视检查、维护和故障排除等工作。
通过与实际操作和实际问题的接触,我对风电场的运营和维护流程有了更直观的认识,也锻炼了我的动手能力和问题解决能力。
在巡视检查方面,我们每天会对风电机组进行巡视,检查各个部件是否正常运行。
在实习的早期,我主要负责观察和记录数据,随着实践的积累,我逐渐能够发现机组中存在的问题,并提出相应的改进措施。
通过与老师和工作人员的交流和讨论,我也学到了很多实用的技巧和方法,例如如何检查机组的油液状况、风轮磨损情况等。
这些技能和知识对于保证机组的正常运行和延长使用寿命非常重要。
在维护方面,我参与了一些常规的维护工作,例如更换机组的滤网、清洗风叶等。
在实践中,我认识到风电场的维护工作需要细致入微和认真负责。
任何一个细小的问题都有可能导致机组的故障或停机,因此我们必须保持高度的警惕和责任心。
同时,我也学会了如何处理常见的维护问题,并能够独立完成一些简单的维修工作。
这些实际操作的经验对于我将来的工作有很大的帮助。
在故障排除方面,我遇到了一些机组出现故障的情况,并参与了相应的排除工作。
故障排除是一个对技术和经验要求较高的工作,但通过与老师和工作人员的合作,我逐渐掌握了一些故障排除的基本方法和流程。
与此同时,我还学到了如何快速判断和处理紧急情况,并学会了在压力下保持冷静和清晰思考的能力。
这些都是我以后从事工程技术工作所必备的素质。
通过这两个月的实习,我不仅学到了很多专业知识和技能,还加深了对风电场的了解和认识。
我深刻认识到风电场作为一种清洁能源发电方式的重要性和潜力,也对风电行业的未来发展充满信心。
我相信,随着技术的不断进步和政策的不断支持,风电场将会在我国的能源结构中发挥越来越重要的作用。
在未来,我将继续加强自己的专业知识和能力的学习,努力成为一名优秀的风电工程师。
一、实习背景随着我国新能源产业的蓬勃发展,风电作为清洁能源的重要形式,在能源结构调整中扮演着越来越重要的角色。
为了更好地将理论知识与实践相结合,提高自身专业素养,我于2023年7月至9月参加了为期两个月的风电毕业生产实习。
二、实习单位及岗位实习单位为我国某知名风电企业,实习岗位为风电场运维工程师。
实习期间,我主要负责风电场设备的日常维护、故障排查及性能优化等工作。
三、实习内容1. 风机设备认知实习初期,我对风电场中的各类设备进行了全面认知,包括风机塔筒、叶片、发电机、变桨系统、齿轮箱、控制系统等。
通过学习,我对风机设备的工作原理、运行参数及常见故障有了初步了解。
2. 风机设备维护在实习过程中,我参与了风机设备的日常维护工作,包括清洁风机叶片、检查塔筒连接螺栓、更换轴承、润滑齿轮箱等。
通过实践,我掌握了风机设备维护的基本技能。
3. 故障排查与处理实习期间,我参与了多次风机设备故障排查与处理。
在师傅的指导下,我学会了如何分析故障原因、制定维修方案,并独立完成故障处理。
4. 性能优化为了提高风机发电效率,我参与了风机性能优化工作。
通过分析风机运行数据,找出影响发电效率的因素,并提出相应的优化措施。
5. 安全生产在实习过程中,我深刻认识到安全生产的重要性。
我学习了安全生产相关知识,并严格遵守各项安全操作规程。
四、实习收获1. 理论与实践相结合通过实习,我将所学理论知识与实际工作相结合,提高了自己的专业素养。
2. 培养了团队协作精神在实习过程中,我与同事们共同完成了多项工作任务,培养了团队协作精神。
3. 提高了动手能力实习期间,我参与了风机设备的日常维护、故障排查及性能优化等工作,提高了自己的动手能力。
4. 增强了职业素养实习过程中,我学会了如何处理工作中的问题,增强了职业素养。
五、实习体会1. 实习让我深刻认识到理论知识的重要性。
只有掌握了扎实的理论基础,才能在实际工作中游刃有余。
2. 实习让我明白了团队协作的重要性。
风力发电厂实习报告【优秀10篇】随着个人的文明素养不断提升,报告与我们的生活紧密相连,我们在写报告的时候要避免篇幅过长。
那么一般报告是怎么写的呢?下面是牛牛范文整理的10篇风力发电厂实习报告,希望可以启发、帮助到大朋友、小朋友们。
发电厂实习报告篇一去年夏天,即20xx年9月,学校安排我等一行40多人赴朔州市神头电厂实习,我们到达了神头电厂,之后进行了安全教育,我们非常认真的对待,大家都遵守电厂的各种规章制度以及老师对我们提出的要求,通过这次毕业实习,不仅锻炼了我们对工作的责任心,激发了对工作的热情还培养了我们严谨的态度!专业实习生活就要结束了,回顾实习生活,感触是很深的,收获是丰硕的。
实习期间,我利用此次难得的机会,努力工作,严格要求自己,为以后真正走上工作岗位打下基矗同时通过本次实习,我们学到了很多课本上学不到的东西,纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行。
在短暂的实习过程中,我深深的感觉到自己所学知识的肤浅和在实际运用中的知识的匮乏,刚开始的一段时间里,对一些工作感到无从下手,茫然不知所措,这让我感到非常的难过。
在学校总以为自己学的不错,一旦接触到实际,才发现自己知道的是多么少,这时才真正领悟到学无止境的含义。
这次实习虽然时间只有一年,但我觉得这样的经验却是很宝贵的。
我零距离的接触实际工作我学到了很多东西,同时也了解了生活的不易,只有奋斗,才有收获!下面我就把实习情况做以总结报告:一、实习单位简介:神头发电厂位于山西省朔州市神头镇,靠x平朔煤田,是典型的坑口电厂,于1988年3月正式开工,1991年7月建厂,是山西省乃至华北地区第一座单机容量最大的火力发电厂,是山西电网和京津唐电网的主力发电厂之一,设计总装机容量为xx—2200mw,分两期建成。
一期工程是国家七五、八五期间重点建设项目,二期扩建工程于7月经国务院批准,可行性研究报告xx年2月经国家计委批准,xx年8月正式开工,预计xx年投入商业运营,该项目是国家西电东送北通道首批开工项目之一。
风电实习报告总结首先,我要感谢学校和风电公司给我提供了这次宝贵的实习机会。
在这段时间里,我深入了解了风电场的运行原理、设备维护和管理,收获颇丰。
以下是我在实习过程中的所见、所闻、所感。
一、风电场的概况实习期间,我参观了风电场的办公楼、后勤服务区和风力发电机组。
风电场规模宏大,设备先进,给我留下了深刻的印象。
通过场长的介绍,我了解到风电场的设计、建设、安装、调试和运营都取得了较好的成绩。
我国风电事业的发展势头迅猛,作为新能源领域的重要组成部分,风电对于调整能源结构、减少污染物排放、促进绿色发展具有重要意义。
二、风电运行原理及设备维护在实习过程中,我学习了风电运行原理,了解了风能如何转化为电能。
风力发电机组主要由叶片、塔筒、变桨系统、齿轮箱、联轴器制动器等部件组成。
各部件协同工作,将风能转化为电能,送往电网。
此外,我还掌握了风力发电机组的维护保养知识,学会了如何检查和更换零部件,确保设备正常运行。
三、安全管理实习期间,我深刻认识到安全生产的重要性。
风电场工作人员时刻把安全放在首位,严格执行安全规定,确保自己和他人的人身安全。
我学习了高空作业安全、风速数值对风电生产的要求、应对突发事件的处理方法等安全知识。
安全无小事,作为一名电力工人,我们要时刻保持警惕,把安全放在心中,做到不伤害他人,不伤害自己,不被别人伤害。
四、实习收获通过实习,我对风电行业有了更全面的了解,为今后从事相关工作奠定了基础。
我学会了如何操作风力发电机组,掌握了设备维护和管理的基本技能。
同时,实习过程中的团队协作和沟通交流能力也得到了提高。
此外,我还培养了正确的职业素养,坚定了投身新能源事业的信念。
总之,这次实习让我收获颇丰。
在今后的学习和工作中,我将继续努力,不断提高自己的专业素养,为我国风电事业的发展贡献自己的力量。
最后,我要感谢学校和风电公司给予我的关心与帮助,使我能够在实习过程中学有所得、学有所成。
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。
一、实习背景随着我国新能源产业的蓬勃发展,风力发电作为清洁能源的重要组成部分,得到了国家的大力支持。
为了深入了解风力发电技术及其在实际应用中的操作流程,我于2023年暑期参加了某风电场的实习活动。
这次实习让我受益匪浅,不仅拓宽了我的知识面,还提高了我的实践能力。
二、实习目的1. 了解风力发电的基本原理和设备构造。
2. 掌握风力发电场的基本操作流程和维护方法。
3. 增强团队协作和沟通能力。
4. 为今后从事相关领域的工作打下基础。
三、实习内容1. 理论学习实习期间,我参加了风电场举办的理论培训课程,学习了风力发电的基本原理、设备构造、运行维护等方面的知识。
培训内容包括:(1)风力发电的基本原理:风力发电是利用风力驱动风力涡轮机旋转,将机械能转化为电能的过程。
(2)风力发电设备的构造:风力发电设备主要包括风力涡轮机、发电机、变流器、变压器等。
(3)风力发电场的运行维护:风力发电场的运行维护主要包括设备检查、故障排除、定期保养等。
2. 现场参观在理论知识学习的基础上,我参观了风电场的现场,了解了风力发电设备的具体应用和操作流程。
参观内容包括:(1)风力涡轮机的安装与调试:参观了风力涡轮机的安装过程,了解了安装要点和调试方法。
(2)发电机组的运行:参观了发电机组的运行情况,了解了发电机组的工作原理和运行参数。
(3)变流器和变压器的运行:参观了变流器和变压器的运行情况,了解了其工作原理和运行参数。
3. 实际操作在实习过程中,我有机会参与了风力发电设备的实际操作。
具体内容包括:(1)风力涡轮机的启动与停止:学习了风力涡轮机的启动和停止操作,掌握了操作要领。
(2)发电机组的数据采集与监控:学习了发电机组的数据采集和监控方法,了解了发电机组的工作状态。
(3)变流器和变压器的操作:学习了变流器和变压器的操作方法,掌握了操作技巧。
四、实习收获1. 理论知识得到了巩固和提高,对风力发电技术有了更深入的了解。
2. 实践能力得到了锻炼,学会了风力发电设备的操作和维护方法。
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。
实验一 :风力发电机组的建模与仿真姓名:樊姗 学号:031240521一、实验目的:1掌握风力发电机组的数学模型2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 。
(3)渐变风用来描述风速缓慢变化的特点,其具体数学公式如下:⎪⎩⎪⎨⎧=00v ramp r V r r r r t t t t t t t 2211><<< (1-4)式中:⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛---=rr rramp t t t t R v 212max 1 (1-5) r t 1为渐变风开始时间,单位 s ;r t 2为渐变风终止时间,单位 s ;r V ,ramp v 为不同时刻渐变风风速,单位 m/s ;max R 为渐变风的最大值,单位 m/s 。
(4)随机噪声风用来描述相对高度上风速变化的特点,此处不再描述。
3.2风力机模型的建立风力机从自然风中所索取的能量是有限的,其功率损失部分可以解释为留在尾流中的旋转动能。
能量的转化将导致功率的下降,它随所采用的风力机和发电机的型式而异,因此,风力机的实际风能利用系数 p C <0.593。
风力机实际得到的有用功率为:()λβρπ,5.032P w sC v R P = (2-6)而风轮获得的气动扭矩为:()λβρπ,5.023T w r C v R T = (2-7)其中:s P 表示有用功率,单位为 w ;ρ表示空气密度,单位为 Kg/m ;R 表示风轮转动半径,单位为 m ;m V 表示风速,单位为 m/s ;p C 表示风能利用系数;T C 表示气动转矩系数; 并且有:()()λβλλβ,,T p C C = (2-8)R V wωλ=(2-9)λ称为叶尖速比;ω为风轮角速度,单位为 rad/s 。
3.3传动系统模型的建立本实验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:()g rgr nT Tdt d J n J -=+ω2 (3-10)其中:r J 为风轮转动惯量,单位2Kgm ;n 为传动比;g J 为发电机转动惯量,单位2Kgm ;g T 为发电机的反转矩,单位Nm 。
并且:ωωn g = (3-11)g ω为发电机转速,单位 rad/s 。
3.4发电机模型的建立本实验只建立发电机的模型,而忽略变频装置。
发电机的反扭矩方程为:()()⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡++⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛---=2'211211'2111'2211x C x r C r r U gm T g g e ωωωωω (4-12)g G g ωω= (4-13) 其中:g 为发电机极对数;1m 为相数;1U 为电压;1C 为修正系数;G ω为发电机的当量转速;g ω为发电机转子转速;1ω为发电机的同步转速;1r ,1x 分别为定子绕组的电阻和漏抗;'2r ,'2x 分别为归算后转子绕组的电阻和漏抗,单位为Ω。
四、实验结果与分析: 4.1风速模型及仿真结果阵风风速g VV 渐变风速r3总的风速模型总的风速Pr66wr4.4发电机模型及仿真结果Te4.5风机组模型及仿真结果波形从上到下分别是: 角速度风速、输出功率4.6结果分析(1)由上图可知系统输出的功率波形与输入的风速有关,由于系统中存在噪声所以输出地功率存在很大的噪声,风轮机和发电机的输出功率远远大于额定输出功率。
(2)输出地角速度在一段时间后趋于稳定状态。
角速度没有太大的冲击变化,对硬件机器的损坏很小。
(3)功率系数图可以看出,风能利用系数比较低,基本运行在 0.35 以下,必会造成风能的极大浪费。
(4)风轮转速基本一直运行在 0.9rad/s 以下,而文章的风轮额定转速为 19.8r/min,即 2.0724rad/s。
在此种情况下,风轮转速远远低于额定转速,从而必定导致发电量不足,发电效率低下。
五、实验心得通过本次的学习对风机发电机有利一定的了解,从学习中得知风力发电是20世纪70年代开始研究风电的自主研发能力严重不足,风电设备设计和制造水平比较落后,总体上还处于跟踪和引进国外先进技术的阶段。
目前,我国的风电机组在控制系统、轴承、风机叶片、齿轮箱等零部件方面存在较大的供需矛盾。
虽然整个风电产业发展较快,但是风电设备厂商在这方面明显生产能力不足,尤其在兆瓦级容量的风电机组中,轴承和电控系统几乎没有生产能力。
在风电机组整体设备中,电控系统又是风机的大脑和核心。
因此,风电机组电控系统国产化对于整个风电产业来说都是十分紧迫和必须的。
通过廖老师讲授,我完成了本次试验,对风力发电机组有了深刻的了解和认识,为以后的发展和工作奠定了坚实的基础,本次试验时通过MATLAB 对风力发机的风力机模型、传动装置、发电机模型及风速进行了仿真,分析每部分之间的关系,为以后深入的学习风力发电系统打下了良好的基础。
实验二:低/高风速时风力发电机组风轮转速的控制器设计姓名:樊姗学号:031240521一、实验目标:1.1掌握模糊控制系统的原理及实现方法;1.2掌握风力发电机组在高风速和低风速时的控制原理研究方法;1.3掌握控制器对锋利机组的优化方法;二、实验内容:2.1对模糊控制系统的原理进行学习研究,并且遵循模糊控制器设计的规则和方法,设计适合风力发电机组的模糊控制器。
如在高风速时随着风速以及风轮转速的变化,通过控制变桨距不断的调整桨距角,使风轮的功率因数变化,从而改变输出功率,使输出功率始终维持在一个合理的恒值状态。
2.2对风力发电机组在高风速和低风速时的控制原理研究,并针对系统控制原理的特点,分别设计了模糊控制器,继而进行了高风速和低风速时的仿真研究,并且将数据进行计算,比对证明模糊控制系统是否成功,同时找出系统设计中的优点和不足,进行推广和改造。
三、实验原理:模糊控制系统一般主要由模糊控制器,输入/输出接口电路,广义对象以及检测装置构成。
模糊控制器是模糊控制系统的核心,其主要作用是完成输入精确量的模糊化处理,并运用模糊规则进行运算,进而进行模糊推理决策运算以及精细化处理等重要过程。
其是一个模糊控制系统优劣性能的指标。
输入输出接口电路是模糊控制器连接前后系统的两个通道口,其作用是用来传递信号,并完成模拟信号和数字信号之间的转换,用以控制执行器的动作,以实现控制被控对象的目的。
广义对象包括执行机构和被控对象两部分。
检测装置在模糊控制系统中占据非常重要的地位,其精度直接影响整个控制系统的性能指标,因此要求其精度高,可靠且稳定性好。
模糊控制系统的工作原理是:由检测装置的数据采集单元获取被控变量,经转换和运算处理后,输出精确值,然后精确值和给定值进行比较获得精确偏差,经模糊控制器进行模糊化处理,模糊规则及推理运算,最后经过精确化处理输出精确量,经接口转换送给执行机构执行,使之达到控制对象的目的。
四、实验结果与分析:4.1模糊控制器模型4.2不同波形下的结果4.2.1输入波形三角波模糊控制器规则:风机模型PS6 发电机5风速w4.2.2输入波形矩形波模糊控制器规则风机模型PS6发电机5角速度4.2结果分析通过对上面波形对比可知两个波形都存在噪声的干扰,但是在没有加入控制器的冲击很大,会对后期的产生很大的麻烦,同时也会对风机会有一定的损坏。
波形在控制器的基础上增加了滤波装置,使输出的波形更加的平滑、稳定,更有利于风机的功率输出。
五、实验心得通过本次实验我学会了模糊控制的设计和使用及滤波器在系统中的重要性,模糊控制以模糊数学理论,即模糊集合论,模糊语言变量以及模糊逻辑推理等作为理论基础,以传感器技术,计算机技术和自动控制理论作为技术基础的一种新型自动控制理论和控制方法。
模糊控制器广泛应用于复杂的工业过程控制中,其控制对象一般情况下具有以下几个特点:一是对象模型不确定;二是模型的结构和参数可能在大范围内变化;三是具有非线性特性;四是具有复杂的任务和要求。
而我们本次的实验风机发电机系统的控制恰恰存在以上特点。
模糊控制器的设计主要包括结构选择,模糊化和反模糊化方法,以及模糊控制器参数的设定等几个方面。
所谓的模糊控制器的结构选择,就是确定模糊控制器的输入输出变量。
模糊控制器的结构对整个模糊控制系统的性能影响很大。
在一般的模糊控制系统中,考虑到模糊控制器实现的简便性与快速性,通常采用二维模糊控制器结构形式。
这类模糊控制器以系统偏差及其变化率为输入语言变量,因此具有类似于常规 PD 控制器的特性,无法消除系统的静态偏差,不能获得无差控制,所以在本次设计中,把积分作用引入到模糊控制器中,从而形成 PID 模糊控制系统。
本次的实验不光应用了模糊控制器还在功率输出端添加了滤波器,使得输出的波形更加稳定,平滑。
从而使得对电网及系统的冲击减少达到了优化的效果。