离网小型风力发电系统的建模与仿真
风能发电系统的建模与仿真
风能发电系统的建模与仿真随着对可再生能源的需求日益增长，风能发电作为一种环保、高效的能源来源受到了广泛关注。
为了更好地发展和优化风能发电系统，建模与仿真成为了不可或缺的工具。
通过建立一个准确的模型，并进行仿真分析，可以帮助我们深入了解风能发电系统的性能特点，优化系统配置，并为系统的实际运行提供参考。
首先，风能发电系统的建模是指根据系统的物理特性和工作原理，利用数学方程和模型描述系统的各个部分，并建立它们之间的关系。
常见的风能发电系统包括风力发电机、风轮、发电装置等。
对于风力发电机的建模，可以采用机械力平衡方程和电磁特性方程来描述其工作原理。
机械力平衡方程考虑了风力和机械转动阻力之间的关系，电磁特性方程描述了转动部件与发电机之间的能量转换过程。
通过对这些方程进行求解，可以得到风力发电机的转速、转矩等关键参数。
对于风轮的建模，可以考虑风轮受到的风力和转动部件的质量、惯性等因素的影响。
风力的影响可以由风力模型来描述，包括风速、风向等参数。
转动部件的影响可以通过质量和惯性的计算来体现。
综合考虑这些因素，可以得到风轮的转速、转矩等性能指标。
发电装置的建模是为了研究风能发电机的发电输出。
这一部分的建模主要关注风力发电机与发电设备之间的能量转换过程。
通过建立电气特性方程，可以计算风力发电机的输出电流、电压等关键参数。
而发电设备的模型则可以考虑电功率变换、电压变换等过程。
在建模的基础上，进行仿真分析可以帮助我们更加深入地理解风能发电系统的性能特点，并提出系统优化的方案。
通过改变模型中的参数和条件，我们可以研究不同风速、转速等条件下系统的响应情况，进而确定系统的最佳配置。
此外，仿真还可以帮助我们评估系统的可靠性、稳定性等指标，为系统的实际运行提供参考。
在进行仿真分析时，需要注意一些关键的参数和条件的选择，以确保结果的准确性。
首先，选择合适的风速范围和变化规律，以模拟实际工作环境中的风力情况。
其次，需要合理选择风能发电系统的组件参数，以保证模型的可靠性和准确性。
风力发电机组的建模与仿真
风力发电机组的建模与仿真风力发电是一项越来越受到重视的可再生能源。
为了更好地利用风能，风力发电机组已经越来越普及。
风力发电机组的效率，稳定性和可靠性是非常关键的，我们需要对其进行建模和仿真分析。
本文将介绍风力发电机组的建模和仿真过程，并分析其优缺点和应用范围。
一、风力发电机组的基本结构风力发电机组包括风轮、发电机、传动系统、控制系统和塔架等部分。
风轮是将风能转化为机械能的主要部分，其形状和材质不同，可以影响整个系统的性能。
发电机是将转动的机械能转化为电能的关键部件。
传动系统负责将风轮的转动传导到发电机上，其间隔离了风轮受到的不稳定风力，使发电机获得更稳定的转速。
控制系统负责监测和控制整个系统的运行状态，保证系统的安全和可靠性。
塔架是支撑整个系统的基础，必须满足足够的强度和刚度。
二、风力发电机组的建模建模是对系统进行研究和仿真的重要步骤。
我们需要建立准确的模型才能更好地了解系统的行为和性能。
风力发电机组的建模包括机械模型、电气模型和控制模型。
机械模型描述了风轮、传动系统和塔架之间的相互作用。
其中，风轮可由拟合风速的阻力模型和旋转惯量模型表示，传动系统可以通过多级齿轮系统表示，塔架可以使用弹簧阻尼系统进行建模。
电气模型描述了发电机和网侧逆变器之间的电能转换过程。
发电机模型需要考虑到其内部电气参数和转速特性，网侧逆变器模型一般采用PID控制器进行描述。
控制模型描述了控制系统的功能和行为。
其中，风速控制模型可以通过调节风轮转速实现，功率调节模型可以通过调节发电机电压和电流实现。
三、风力发电机组的仿真仿真是建模的重要应用，通过模拟和分析系统的行为和性能，可以准确预测系统的运行状况。
风力发电机组的仿真可以通过MATLAB/Simulink等仿真工具进行实现。
在仿真中，我们可以考虑不同的工况和故障条件，分析风轮、传动系统、发电机和控制系统的响应。
通过对系统的分析和优化，可以提高系统的效率和可靠性，并降低系统的维护成本和损失。
风力发电系统的建模与仿真研究
风力发电系统的建模与仿真研究随着能源需求的不断增长和环境保护的日益严峻，可再生能源成为了当今世界发展的方向。
风力发电作为最为成熟和广泛应用的可再生能源之一，在全球范围内得到了广泛的应用。
而风力发电系统对于其稳定性和可靠性的要求也越来越高。
风力发电系统的建模与仿真研究在保证系统稳定性、提高系统可靠性及经济性等方面具有重要意义。
本文将从风力机、风向传感器和风能变换器三个方面进行建模仿真的研究。
一、风力机的建模仿真研究风力机是风力发电系统的核心设备，而风力机的建模仿真研究是保证整个系统稳定性的重要前提。
针对风力机由于受到风速和风向等因素的影响，风机旋转的角度和转速常常不稳定，特别容易引起风力发电系统的不稳定，进而降低其发电效率的问题，对风力机的建模仿真研究显得尤为重要。
在建模仿真研究中，我们可以将风力机抽象成一个多输入多输出的系统，即将风机的变化量分为输入变量和输出变量。
输入变量包括控制信号和外部干扰信号，控制信号可以通过PID控制器等方式对风机进行控制，外部干扰信号则主要来源于风速和风向。
输出变量包括风机的转速、角度、机械功率等。
针对以上输入和输出变量的建模，可以利用Transfer Function进行数学描述。
定位到风力机的转速控制系统，通过建立传递函数模型，以此进行仿真计算。
例如，我们可以建立风速测量系统的传递函数模型，利用控制器对系统进行控制，进而实现对风力机转速的控制。
二、风向传感器的建模仿真研究风向传感器是风力机中至关重要的一部分，因为它是风力机控制系统得以获得风向参数的基础。
风向传感器的准确度也直接决定了控制系统对风力机的稳定控制能力。
因此，对风向传感器的建模仿真研究同样非常重要。
在建模仿真研究中，我们可以将风向传感器抽象为一个测量盒子，通过对其进行数学建模，从而实现对风向的控制。
同时，我们还需要考虑传感器的误差和干扰问题。
针对这些问题，可以通过噪声模型等方式对风向传感器的建模进行修正。
风力发电系统的动态建模与仿真
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
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。
离网小型风力发电机组整流器仿真研究
离 网小 型风 力发 电是 ２ 纪 ８ 代兴 起 的一 项 ０世 ０年
针对 此 问题 ， 文 中采 用 了 Ｓ Ｐ 本 Ｖ ＷＭ 调制 方 法 ， 在研 究
ｒ ｑ ｓ ｆａ ｈ ｇ ｏ ｒｆ ｃｏ ｎ ｔ ｅ ｒ ｃｉｉａ ｉｎ ｐ ｒ ｆｏ － ｒｄ ｗｉ ｄ ｔ ｒ ｉ ｅ ．Ｔｈ ｒ ｉ ｇ ｐ ｉ ｃｐｌ ｆｔ ｒ ｅ ｅ ｕｅ ｔｏ ｉ ｈ ｐ ｗｅ ａ ｔ ｒｉ ｈ ｅ ｔｆｃ ｔｏ ａ ｔｏ ｆ ｇ ｎ ｕ ｂ ｎ ｓ ｉ ｅ ｗｏ ｋ ｎ ｒｎ ｉ ｅ ｏ ｈ ｅ —
新能源技术 ， 它以经济 、 方便 、 实用 的特点成为风 电技 术一个重要发展方向。近年来 出现的直驱型离 网风力 发电系统是一种新型的风力发电系统。它采用风轮直 接驱动多极低速永磁 同步发 电机发 电， 通过功率变换 电路将 电能转换后并入 电网， 省去了传统 双馈式风力 发电系统中的齿轮箱 ， 使系统效率大为提高 ， 有效地抑 制 了 噪声 。 目前 ， 在离网小型直驱风力发 电系统 中广泛应用 永磁 同步风力发 电系统 （ Ｍ Ｇ） 发 电机则 多采用二 ＰＳ ， 极管 整 流 ， 过 Ｂ ｏｔ电路 升 压 后 逆 变 并 网。但 是 这 通 ｏｓ 种结 构会 导致 交 流侧 电压 电流 波 形 较 差 ， 率 因数 不 功
离网小 型风 力发 电机 组整 流 器仿真 研 究
・ ９・ ９
离 网小型风 力发 电机组整 流器仿真研究
王 文博 ， 李 宏 ，程 昊
７０７ ） １０ ２ （ 西北工业大学 航海学 院 ， 陕西 西安
风力发电机组系统建模与仿真研究
风力发电机组系统建模与仿真研究一、本文概述随着全球能源结构的转型和可再生能源的大力发展，风力发电作为清洁、可再生的能源形式，已在全球范围内得到了广泛的应用。
风力发电机组系统作为风力发电的核心设备，其性能优化与稳定运行对于提高风力发电效率、降低运营成本以及推动风力发电行业的可持续发展具有重要意义。
因此，对风力发电机组系统进行建模与仿真研究，不仅可以深入理解其运行机制和性能特性，还可以为风力发电机组的优化设计、故障诊断以及控制策略制定提供理论支持和决策依据。
本文旨在探讨风力发电机组系统的建模与仿真方法，分析现有建模技术的优缺点，并提出一种更加精确、高效的风力发电机组系统仿真模型。
文章首先介绍了风力发电机组系统的基本组成和工作原理，然后详细阐述了风力发电机组系统建模的基本框架和关键技术，包括风力机模型、传动链模型、发电机模型以及控制系统模型等。
在此基础上，文章重点分析了风力发电机组系统仿真研究的应用场景和实用价值，如性能评估、故障诊断、控制策略优化等。
通过本文的研究，期望能够为风力发电机组系统的建模与仿真提供一套完整的理论体系和实践方法，为风力发电行业的技术进步和可持续发展贡献力量。
也希望本文的研究成果能够为相关领域的研究人员和技术人员提供有益的参考和借鉴。
二、风力发电机组系统基础知识风力发电机组是一种利用风能转换为电能的装置，它主要由风力机（风轮）、发电机（包括装置）、调向器（尾翼）、塔架、限速安全机构和储能装置等构件组成。
风力发电机组的发电原理是利用风力机将风能转化为机械能，再通过发电机将机械能转化为电能。
风力发电机组的核心部分是风力机和发电机，风力机负责捕获风能并转化为旋转动能，发电机则将这种旋转动能转化为电能。
风力发电机组的关键参数包括风轮直径、风轮转速、额定功率、切入风速、切出风速等。
其中，额定功率是指风力发电机组在标准风况下（一般为风速为12m/s）能够输出的最大功率。
切入风速和切出风速则分别定义了风力发电机组开始工作和停止工作的风速范围。
电力系统中的风能发电装置建模与仿真研究
电力系统中的风能发电装置建模与仿真研究随着全球对清洁能源的需求不断增长，风能作为一种可再生能源备受瞩目。
风能发电装置的建模和仿真研究对于设计高效可靠的风能发电系统具有重要意义。
本文将对电力系统中的风能发电装置进行建模与仿真研究，以探讨其工作原理、性能优化和系统集成等方面的问题。
一、风能发电装置的工作原理风能发电装置是将风能转换为电能的装置，其工作原理主要包括风能捕捉、转换和电能输出三个环节。
1.1 风能捕捉风能发电装置通常包括风轮、主轴和发电机等组成部分。
风轮作为捕捉风能的关键元件，通过叶片的转动将风能转换为机械能。
风轮的设计参数如叶片的形状、数量、长度等，会直接影响到风能的捕捉效率。
1.2 转换机构转换机构主要包括主轴和传动装置。
主轴将风轮的转动转化为高速旋转的轴转动，传动装置将高速轴转动转换为适合发电机工作的低速轴转动。
转换机构的设计参数如轴的直径、结构以及传动装置的传递效率等，会影响到整个装置的转换效率。
1.3 电能输出电能输出环节最主要的是发电机的工作。
发电机通过将机械能转化为电能，并在输出电路中产生恒定的电压和电流。
发电机的设计参数如线圈的匝数、气隙的大小等，会影响到发电机的转换效率和输出电能的质量。
二、风能发电装置的性能优化在建模和仿真研究的过程中，风能发电装置的性能优化是一个重要的研究方向。
主要包括改善风能捕捉效率、提高转换效率和优化电能输出质量等方面。
2.1 改善风能捕捉效率风能捕捉效率是风能发电装置性能的关键指标之一。
提高风能捕捉效率可以通过多种途径实现，例如优化叶片的形状和数量、改进风轮的结构等。
利用CFD（Computational Fluid Dynamics）等数值仿真工具，可以对不同叶片和风轮结构进行模拟和分析，以确定最佳设计方案。
2.2 提高转换效率转换效率是指将风能转换为电能的效率，主要与转换机构的设计密切相关。
可以通过优化主轴和传动装置的设计，减小传递过程中的能量损耗，提高转换效率。
风能发电系统的建模与仿真
风能发电系统的建模与仿真随着气候变化和环保意识的提高，风能发电逐渐成为了重要的可再生能源之一。
因此，对风能发电系统的建模和仿真具有重要的研究价值。
本文将探讨风能发电系统的建模和仿真，详细介绍原理和模型，以及相关技术的应用和发展现状。
一、风能发电系统的原理风能发电系统由发电机、风轮、变桨机和控制系统等组成。
其中，风轮是将风能转化为机械能的核心部件。
变桨机负责调节风轮的转速和风轮叶片角度，以保持风轮的最佳转速。
发电机将机械能转化为电能，并输出给电网使用。
二、风能发电系统的模型建立风能发电系统的模型，是进行仿真和优化的基础。
一般而言，风能发电系统的仿真模型包括机械系统、电气系统和控制系统三个方面。
机械系统模型主要考虑风轮和发电机之间的能量转化过程。
通常采用质量、惯量和运动学等参数来描述机械系统。
机械系统的模型需要考虑外部环境和风能的影响，建立适当的数学模型和准确的数据。
电气系统模型通常采用变电站环节到配电过程的等效电路。
其中，发电机和电网之间的电力传输可以采用三相交流电路模型。
电气系统的模型需要采用适当的控制策略，以优化系统的运行。
控制系统模型负责监测和调节风能发电系统的输出功率。
控制系统的模型需要结合机械系统和电气系统模型，以实现最佳的电力输出和质量。
其中，变桨机和变频器等相关设备需要在控制系统中实现控制。
三、风能发电系统的仿真和验证风能发电系统的仿真和验证是系统优化的重要手段。
常用的仿真和验证方法包括数值模拟和实验验证。
数值模拟是指利用计算机模拟风能发电系统的运行过程，并进行模拟计算。
其优点在于可以在低成本、较短时间内进行大量的实验，为系统的运行提供重要参考。
常用的数值模拟方法包括有限元方法、计算流体动力学和等效的电气网络模型。
实验验证则是利用实际装置对风能发电系统进行实物验证。
实验验证可基于实验室实验或现场试验两种模式进行。
实验验证的优点在于可以获得更为精确的数据和信息，并对风能发电系统的运行进行监测和调整。
风力发电系统的建模与仿真研究
风力发电系统的建模与仿真研究近年来，由于对可再生能源的需求不断增加，风力发电成为了一种备受关注的清洁能源选择。
为了确保风力发电系统的高效性和可靠性，建立一个准确的模型并进行仿真研究非常重要。
本文将介绍风力发电系统的建模与仿真研究的背景、方法和结果。
背景风力发电是利用风能将风速转化为机械能的过程，然后通过发电机将机械能转化为电能。
风力发电系统由风机、发电机、变频器、电网等组成。
为了提高风力发电的效率和可靠性，我们需要建立一个准确的模型来研究系统的各个方面。
方法首先，我们需要获取风速数据，可以通过气象站或者其他可靠来源获取。
然后，利用获取的风速数据，我们可以确定系统的主要参数，如风机的切入风速、额定风速和切出风速等。
接下来，我们可以使用Matlab、Simulink或其他仿真软件来建立风力发电系统的数学模型。
在建立模型时，需要考虑以下几个因素：1. 风机特性：风机的性能曲线可以很好地描述风机在不同风速下的输出特性。
通过将风速作为输入，我们可以根据性能曲线确定风机的输出功率。
2. 发电机特性：发电机的特性包括额定功率、转速和效率等。
我们可以将风机输出的机械功率转化为发电机的输出电功率。
3. 变频器控制：为了确保风力发电系统的稳定运行，我们需要利用变频器对发电机的输出进行调节。
通过调整变频器的控制参数，我们可以使系统在不同的工况下都能够正常运行。
4. 电网连接：将风力发电系统与电网连接起来是非常重要的。
我们需要研究系统的接口特性，确保系统与电网的匹配，并进行功率平衡控制。
通过建立风力发电系统的数学模型，我们可以进行系统的仿真研究，验证系统设计的合理性，并优化系统的性能。
结果通过对风力发电系统的建模与仿真研究，我们可以得到以下结果：1. 系统效率：我们可以评估系统的效率，并找出影响系统效率的主要因素。
根据仿真结果，我们可以对系统进行优化，提高发电效率。
2. 系统稳定性：通过仿真，我们可以研究系统在不同工况下的稳定性。
风能发电系统的建模与仿真分析
风能发电系统的建模与仿真分析随着人们对可持续发展和环境保护的重视，可再生能源被越来越多地应用于各个领域。
其中，风能发电作为一种重要的可再生能源，因其广泛性、可再生性、不污染环境等优点，受到了广泛的关注和研究。
风能发电系统是由风机、发电机、变流器、电网等组成的复杂系统，其中涉及到的能量转换与控制问题，需要进行建模和仿真分析，以实现风能发电系统的优化设计、性能评估等目的。
一、风能发电系统的概述风能是一种不消耗、无限可再生的能源，利用风能发电已成为可再生能源发展的重要方向。
风能发电系统通常由风机组、功率变换器、发电机组和电网等部分组成。
其中风机组对风能进行捕捉，经过功率变换器进行能量转换后，储存于发电机组内，最终将电能输送出去。
风能发电系统中的控制技术和能量转换技术分别对系统的稳定性与效率产生着重要影响。
二、风能发电系统的建模为了实现对风能发电系统进行仿真分析与优化设计等目的，需要对系统进行建模。
风能发电系统的建模涉及到多个方面，包括机械部分、电气部分、控制部分等。
其中，机械部分需要考虑风机组的叶片控制、机械转矩等问题；电气部分需要涉及到变流器、发电机组等部分的电气特性；控制部分包括风机组的功率控制等。
在进行风能发电系统的建模时，通常采用MATLAB/Simulink等工具进行模拟。
具体建模过程中，需要先清楚地确定系统的物理模型，将其转换为数学表达式，进一步转换为Simulink中的模块。
例如，风机组可以建立为一个机械传动系统，通过叶片转动与发电过程，最终输出电能。
变流器可以采用半导体开关进行控制，将直流输出转换为交流输出。
三、风能发电系统的仿真分析在对风能发电系统进行建模后，需要对系统进行仿真分析以达到检验系统性能、预测系统操作过程等目的。
仿真分析可从机电特性、功率转换特性、控制策略等方面开展。
机电特性方面，可以分析风能的捕获效率与发电效率等指标。
在Simulink中，可以设置风速、切入风速、切出风速等控制参数，进一步模拟不同风速下的发电特性。
风力发电系统建模与仿真
风力发电系统建模与仿真近年来，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。
在风力发电系统设计与优化过程中，建立准确的数学模型并进行仿真分析具有重要意义。
本文将重点探讨风力发电系统的建模与仿真方法，以及相关的应用和发展趋势。
首先，风力发电系统建模是指将实际的风力发电系统转化为数学模型，以便进行定量分析和优化设计。
建模是风力发电系统研究的基础和前提，它能够提供系统的结构、性能和工作原理的详细描述。
在建模过程中，需要考虑各种因素，包括风速、风向、风轮叶片的几何形状和材料、发电机的类型等。
其中，风速是最为重要的参数之一，因为它直接影响到风轮的转速和发电效率。
因此，建立准确的风速模型对于风力发电系统的仿真具有关键性意义。
其次，风力发电系统的仿真是利用建立的数学模型进行计算和分析，以获取系统的性能参数和优化设计。
仿真可以帮助我们理解系统的工作原理，预测系统在不同工况下的运行情况，并优化系统的结构和控制策略。
在仿真过程中，可以考虑到各种不确定性因素，如风速变化、风向变化和负荷变化等，以评估系统的鲁棒性和可靠性。
通过对仿真结果的分析，可以获取系统的输出功率、发电效率、转速曲线等重要参数，为系统设计和运营提供参考依据。
目前，风力发电系统的建模与仿真方法主要有以下几种：1. 机械力学模型：该模型基于风轮的力学特性，将风力转化为机械能，进而转化为电能。
该模型可以通过对风轮叶片的几何形状和材料特性进行建模，以及对风轮转动过程中的力学过程进行分析，得到风力发电系统的转速和输出功率等参数。
2. 控制原理模型：该模型基于风力发电系统的控制策略，通过建立控制回路来实现系统的稳定运行和最大化发电效率。
该模型可以考虑到风速和风向的变化，以及负荷的变化等因素，从而实现对系统的优化设计和性能评估。
3. 数学统计模型：该模型基于对风速的统计分析，通过建立风速的概率分布函数来描述风速的随机性和时变性。
小型并网风力发电系统的建模与仿真研究
小型并网风力发电系统的建模与仿真研究一、本文概述随着全球能源需求的日益增长以及环境保护意识的提高，可再生能源的发展已成为全球关注的焦点。
风力发电作为其中的一种重要形式，具有资源丰富、清洁无污染、技术成熟等优势，因此在全球范围内得到了广泛的应用。
小型并网风力发电系统作为风力发电的一种重要形式，其研究和应用对于推动可再生能源的普及和可持续发展具有重要意义。
本文旨在对小型并网风力发电系统的建模与仿真进行深入研究。
文章将介绍小型并网风力发电系统的基本原理和组成结构，包括风力发电机的工作原理、并网方式以及系统的控制策略等。
然后，文章将重点探讨小型并网风力发电系统的建模方法，包括风力机的空气动力学模型、发电机的电气模型以及控制系统的控制模型等。
通过对这些模型的建立和分析，可以更好地理解系统的运行特性和性能表现。
在建模的基础上，本文将进一步开展小型并网风力发电系统的仿真研究。
通过仿真实验，可以模拟不同环境和工况下的系统运行情况，分析系统的稳定性和效率，为系统的优化设计和实际运行提供理论依据。
仿真研究还可以帮助预测系统的故障和性能衰减，为系统的维护和管理提供有效手段。
文章将对小型并网风力发电系统的发展趋势和应用前景进行展望。
随着技术的不断进步和成本的降低，小型并网风力发电系统将在更多领域得到应用和推广。
随着智能电网和分布式能源系统的发展，小型并网风力发电系统将与其他可再生能源和储能技术相结合，形成更加高效、智能和可持续的能源供应体系。
本文的研究将为这一目标的实现提供理论支持和实践指导。
二、小型并网风力发电系统基础知识小型并网风力发电系统是一种利用风力驱动风力发电机，将风能转化为电能，并通过并网技术将电能并入电网进行供电的系统。
它通常由风力发电机、电力电子转换器、控制系统、塔筒和基础结构等几部分组成。
风力发电机是将风能转换为机械能的主要设备，其类型包括水平轴风电机和垂直轴风电机等。
电力电子转换器则负责将发电机输出的交流电转换为符合电网要求的电能。
离网小型风力发电系统的建模与仿真_唐江丰
考虑到蓄电池的成本，小型风力发电系统的储
能单元采用铅酸电池。
铅酸电池的放电数学模型（i*＞0）
f（1 it,i*,i,Exp）=E0-K·QQ-it
-K· Q ·it+Laplace-1· Q-it
s s ESxe（pl（s）s）·0
（12）
充电数学模型（i*＜0）
f（2 it,i*,i,Exp）=E0-K·Q+0Q.1·Q·i*-K·QQ-it·it+
T为渐变风保持时间，s；Tr1为渐变风起始时间，s；Tr2为
渐变风终止时间，s。
2.1.4 随机风
随机风vt模拟的是风速变化的随机特性。其数 学模型为
vt＝vtmaxRando（m -1，1）cos（ωv+准v）
（5）
式中，vt为随机风的风速，m/s；vtmax为随机风的最大值，
m/s；Random为-1和1之间均匀分布的随机变量；ωv为风
逆变部分采用SPWM全功率逆变技术，把直流 电逆变成电压稳定的三相交流电，再通过变压器升 压到用户需求的电压供用户使用。
清洁能源 Clean Energy
第28卷 第3期
电网与清洁能源
75
2 建立系统各部分模型
2.1 风速模型
由于风速具有随机性和间歇性的特点，本文中
的风速模型采用四分量叠加法的风速模型[6-7]
运行可靠、噪声小，维护量小、风速适应范围宽，控
制简单、有功和无功控制灵活等诸多显著优点，在
风力发电系统中越来越受到欢迎[9]。
为了分析永磁同步发电机的动态性能，基于dq
旋转坐标轴建立起数学模型如下
电压方程
ud=
dΨd dt
+R·id-ωeΨq
风力发电场电力系统建模与仿真研究
风力发电场电力系统建模与仿真研究近年来，随着对可再生能源的需求不断增加，风力发电作为一种绿色、清洁的能源形式受到了广泛关注。
为了提高风力发电场的电力系统的稳定性和效益，传统的试错方法已经不能满足需求。
因此，建立精确的电力系统模型，并进行仿真研究成为了研究者们的重要课题。
风力发电场的电力系统由多部分组成，包括风力发电机组、逆变器、变压器、电缆等。
为了建立更加准确的电力系统模型，我们需要对每个组件进行详细的建模和仿真研究。
首先，对于风力发电机组的建模，我们需要考虑其机械特性和电气特性。
风力发电机组的机械特性主要包括叶片的切入风速、额定转速、切出风速等参数，而电气特性则包括电机的转矩和功率曲线。
通过建立这些特性的数学模型，我们可以准确地描述风力发电机组的工作特性。
其次，逆变器的建模也是电力系统仿真研究中的重要一环。
逆变器的主要功能是将直流电转换为交流电并送入电网。
在建模过程中，我们需要考虑逆变器的效率、功率因数调整能力等关键参数。
通过这些参数的设置，我们可以模拟不同逆变器在电力系统中的运行情况，以便优化其性能。
变压器在风力发电场的电力系统中起到了电压传递和电能转换的作用。
在建模过程中，我们需要确定变压器的额定容量、变比、绕组电阻和变压器的负载率等参数。
通过对这些参数的合理设置，我们可以模拟出变压器在不同负载情况下的运行状态，并评估其能效指标。
另外，电缆在电力系统中起到了电能传输的作用。
在电力系统建模中，我们需要考虑电缆的损耗、电阻和电容等参数。
通过对这些参数的设置，我们可以准确地描述电缆的传输特性，并评估其电能损耗情况。
本文基于以上分析，对风力发电场的电力系统进行了建模与仿真研究。
通过仿真实验，我们研究了风力发电机组、逆变器、变压器和电缆等组件在电力系统中的工作特性。
通过对参数的优化调整，我们为风力发电场的建设和运营提供了一定的指导。
总结起来，本文通过建立精确的电力系统模型，对风力发电场的电力系统进行了仿真研究。
离网小型风力发电系统的建模与仿真
发 电系统 ， 由于发电机输出电压的幅值和频率总在
随着 风速 的变化 而 变化 ， 因此需 要 经过 整 流逆 变 装 置 变换成 恒压恒 频 的交流 电才能 供用 户使用 。风 力 发 电具 有 间歇 性 的特 点 ， 目前 ， 国内外 ， 有任 何 在 没 风 电设 备 可 以实 现独 立 电力供 应 ， 风 时 即无法 供 无
作 为实 现农 村 电气 化 的重 要措 施 之一 进行 开 发 ， 主
要研制 、 示范和应用小型风力发 电机组 ， 供边关 哨
ｏ ｕｓｏ ｒ． ｆｃ ｔ ｍｅ ｓ
ＫＥＹ ＯＲＤＳ：ｒ ｒ ｌｅ ｅ ｔ ｆ ａ ｉｎ：ｓ ｌ ｗ ｎ ｏ ｒ ｆ － Ｗ ｕ ａ ｌ ｃｒ ｃ ｔ ｉ ｉ ｏ ｍａｌ ｉ ｄ ｐ ｗｅ ；ｏ
ｄ Ｍａｌ ｂ ｓ ｌ ｋ ｌａ － ｃ ｄ ｂ ｔ ｒｅ ； ｔ ／ｉ ｉ ； ｅ ｄ ａ ｉ ａｔｉ ｓ ａ ｍｕ ｎ ｅ
（ ．ｎｏｍａｉｎａ ｄＥｌｃｒｃＥ ｇｎ ｅ ｎ ｏｌｇ ， ｈ ｎ ａ ｇＡｇ ｃ ｌ ｒｌ ｉｅｓｔ， ｈ ｎ ａ ｇ １ ０ ６ ， ｉｏ ｉｇ Ｃ ｉａ ２ Ａｎ ｈ ｎ １ Ｉｆｒ ｔ ｎ ｅ ｔ ｎ ｉｅ ｒ ｇＣ ｌ ｅ Ｓ ｅ ｙ ｎ ｒ ｕｔ ａ ｖ ｒｉ Ｓ ｅ ｙ ｎ ８ ６ Ｌａ ｎｎ ， ｈｎ ； ． ｓａ ｏ ｉ ｉ ｅ ｉ ｕ Ｕｎ ｙ １
摘要： 在Ｍａ ａ／ｍｕｉｋ ｔ ｂｓ ｌ 环境下建立 了离 网小型风力 发电系 ｌ ｉ ｎ
统 仿真模型 ， 过对风速 和系统 各部分进行理论 分析 ， 通 实现 整体模型 的搭建。 仿真结果表明 ， 在铅酸蓄电池作用下 ， 系统 能在变化风速下持续稳定运行 ， 负载端 电压符合用户要求 。 关键词 ： 农村电气化； 小型风电； Ｍａ ａｓ ｕｉｋ铝酸蓄电池 离网； ｔｆ ｉ ｌ ； ｌ ｍ ｎ
小型并网风力发电系统的建模与仿真研究的开题报告
小型并网风力发电系统的建模与仿真研究的开题报告一、选题背景及意义当前，由于能源需求的不断增长以及化石能源的有限性，可再生能源的应用越来越受到重视，其中风能是一种具有广阔应用前景的可再生能源。
而小型并网风力发电系统是应用风能进行电能转换的一种常见技术，其具有绿色环保、经济实用等优势，因此近年来越来越受到研究者的关注。
对于小型并网风力发电系统，建模和仿真是非常重要的，可以帮助人们更好地理解其各个部分的工作原理以及整体的性能表现，从而为系统的设计、优化和控制提供参考和指导。
因此，本文将针对小型并网风力发电系统的建模和仿真进行研究，旨在深入探究系统的各个方面，提高系统性能并为实现实际应用提供理论支持。
二、研究内容与目标本次研究将围绕小型并网风力发电系统的建模与仿真展开，具体研究内容如下：1. 小型并网风力发电系统的组成结构和工作原理分析，包括风机、变频器、逆变器、功率控制器等各个部分。
2. 通过计算机辅助设计软件（CAD）、电路仿真软件（PSIM）等工具，对小型并网风力发电系统进行建模和仿真分析。
3. 分析小型并网风力发电系统的电气特性和工作规律，探究系统性能优化的方法和途径。
4. 将仿真结果与实验数据进行对比和验证，评估模型的准确性和可靠性。
本次研究的主要目标是建立可行的小型并网风力发电系统模型，分析其运行机理和性能规律，实现系统的最优化设计与控制，为相关领域的绿色能源应用提供技术支持。
三、研究方法和步骤1. 文献调研：对小型并网风力发电系统的组成、工作原理、相关技术等文献资料进行综合梳理和分析，确定研究方向和内容。
2. 模型建立：基于文献调研的结果，借助计算机辅助设计软件和电路仿真软件，建立小型并网风力发电系统的详细模型。
3. 效能分析：对建立的模型进行效能分析，包括风机效能、逆变器效能等方面，分析系统性能的关键因素和影响因素。
4. 优化设计：根据效能分析的结果，针对系统关键性能进行优化设计，提高系统的效率和稳定性。
风力发电系统建模与仿真设计
(此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！)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PSCADEMTDC仿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：(1-1) 式中,——风能密度()，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()；——风速()。
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。
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ｓ。
（１２）
ｆｉ（ｉｔ￡ｉ，Ｅｘｐ）郴‘面Ｑ丽。ｉ≮。茜嘞＋
ｈｐｋ一（群。÷）
（１３）
ＩＩｌ，ｓ，随机风最大最小值分别为０．２ ｍ／ｓ和一０．１
ｍ／ｓ，
风速仿真效果如图５所示。
万方数据
Ｃｌｅａｎ Ｅｎｅｒｇｙ
。翔■墨
第２８卷第３期
电网与清洁能源
图７蓄电池的电量变化和电流电压变化曲线
Ｆｉｇ．７ Ｃｕｒｖｅ ｏｆ ＳＯＣ，ｃｕｒｒｅｎｔ’ｖｏｌｔａｇｅ ａｂｏｕｔ ｂａｔｔｅｒｙ
ｓｕｐｐｏｒｔ
Ｃａｎ
离网小型风力发电系统
为降低系统成本和复杂性，农村户用小型风力
ｒｕｎ
ｓｔａｂｌｙ ａｔ ｖａｒｉｏｕｓ ｗｉｎｄ ｓｐｅｅｄｓ ｗｉｔｈ ｖｏｌｔａｇｅ ａｎｄ
ｃｕｒｒｅｎｔ
ｏｆ ｌｅａｄ—ａｃｉｄ
ｂａｔｔｅｒｉｅｓ．ａｎｄ ｔｈｅ
ｗａｖｅｆｏｌＴｔｌＳ ａｔ ｔｈｅ ｌｏａｄ ｅｎｄ ｏｆ ｃｕｓｔｏｍｅｒｓ． ＫＥＹ
Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｓｕｐｐｌｙ Ｂｕｒｅａｕ，Ａｎｓｈａｎ １ ＡＢＳＴＲＡＣＴ：Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ，ｔｈｅ ｍｏｄｅｌ ｏｆ ｓｍａｌｌ ｏ伍一ｓｎｄ ｗｉｎｄ
ｐｏｗｅｒ
１４２００，Ｌｉａｏｎｉｎｇ，Ｃｈｉｎａ）
本在逐渐降低，离网小型风电受到重视，对其系统 的建模和仿真也就变得愈为重要。 １
式，式（１２）中，蓄电池为放电模式时Ｓｅｌ（ｓ）＝０，式（１３）
中，蓄电池为充电模式时Ｓｅｌ（ｓ）＝１。
３离网小型风力发电系统的建模与
仿真
除了在上文中构建封装的模块外，永磁同步发 电机、整流逆变、蓄电池及变压器的Ｍａｔｌａｂ模型在仿 真平台中有封装好的模块，直接调用即可。
３。１搭建系统
把以上建立的各部分模型按照预先设计方案进 行连接，搭建整个离网小型风力发电系统。在 ｓｉｍｕｌｉｎｋ下搭建的系统模型如图４所示。
电逆变成电压稳定的三相交流电，再通过变压器升
基金项目：辽宁省教育厅科研项目（Ｌ２０Ｌ０５００）。
Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ Ｒｅｓｅａｒｃｈ
Ｆｕｎｄ
ｏｆ
Ｌｉａｏｎｉｎｇ
Ｐｒｏｖｉｎｃｉａｌ
Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ
Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ（Ｌ２０１０５００）．
压到用户需求的电压供用户使用。
万方数据
Ｃｌｅａｎ Ｅｎｅｒｇｙ
（１．沈阳农业大学信息与电气工程学院，辽宁沈阳１１０８６６；２．辽宁省鞍山供电公司，辽宁鞍山１１４２００）
Ｍｏｄｅｌｉｎｇ
ａｎｄ
Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ Ｓｍａｌｌ Ｏｆｆ－Ｇｒｉｄ Ｗｉｎｄ Ｐｏｗｅｒ Ｓｙｓｔｅｍ
ＴＡＮＧ Ｊｉａｎｇ－ｆｅｎ９１，ＨＡＮ Ｃｈｕｎ－ｃｈｅｎ９２，ＷＡＮＧ Ｐｉｎ９１，ＷＡＮＧ Ｌｉ－ｄｉｌ （１．Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｓｈｅｎｙａｎｇ Ａｇｒｉｅｕｈｕｒａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈｅｎｙａｎｇ １ １０８６６，Ｌｉａｏｎｉｎｇ，Ｃｈｉｎａ；２．Ａｎｓｈａｎ
滢■圃
７５
第２８卷第３期
电网与清洁能源
速波动的平均距离，ｍ讹；也为０．２１ｒ间服从均匀概
２建立系统各部分模型
２．１风速模型
率分布的随机量。根据数学模型建立的风速的Ｍａｎａｂ 模型和封装后的参数设置对话框如图２所示。
由于风速具有随机性和间歇性的特点，本文中 的风速模型采用四分量叠加法的风速模型Ｍ
ｐ＝”一—Ⅲｒ＋ＶＩ
Ｍｏｄｅｌ ｏｆ ｗｉｎｄ ｓｐｅｅｄ ａｎｄ ｔｈｅ ｄｉａｌｏｇ
ｂｏｘ ａｆｔｅｒ ｍａｓｋｅｄ
渐变风”描述的是风度的渐变特性。其数学模
型为
０Ｊ＜ｎ＃＞Ｚ≯ｒ
２．２风力机模型 （４）
口删一・』Ｔｅ丑－Ｔｒｌ，ｚｌ≤ｌ≤％
ｐ一亿ａ＜７≯ｒ
一台风轮半径为尺的风轮机，在风速为＂时，所产 生的机械功率为月
Ｃｌｅａｎ Ｅｎｅｒｇｙ
第２８卷第３期 ２０１２年３月 文章编号：１６７４—３８１４（２０１２）０３－００７４—０５
电网与清洁能源
Ｐｏｗｅｒ Ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ Ｃｌｅａｎ Ｅｎｅｒｇｙ
Ｖ０１．２８
Ｎｏ．３
Ｍａｒ．２０１２
中图分类号：ｒＩＭ６１４
文献标志码：Ｂ
离网小型风力发电系统的建模与仿真
唐江丰１，韩春成２，王萍１，王立地１
ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ ｂｙ Ｍａｔｌａｂ／ｓｉｍｕｌｉｎｋ
ａｎｄ
ｔｈｅ
ｔｈｅ ｗｉｎｄ ｐｏｗｅｒ ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ ｂｙ
ａｎａｌｙｚｉｎｇ
ｗｉｎｄ ｓｐｅｅｄ ａｎｄ ｏｔｈｅｒ ｐａｒｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ．Ｔｈｅ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ
（５）
（７）
机械转矩为
船台＝争们≮够，＾）譬
（８）
式中，”为随机风的风速，ｍ／ｓ；ｖ曲随机风的最大值。
ｎｄｓ；Ｒ．ｈ为一１和ｌ之间均匀分布的随机变量；峨为风
式中．口为空气密度，ｋｇ／ｍ３；Ｃｐ（ｆｌ，＾）为风轮机的功率 系数。 根据数学模型建立的风力机的Ｍａｔｌ，ｄ）桴ｌ型如图
万方数据
曩Ｅ墨互Ｆ”＋
７６
Ｃｌｅａｎ Ｅｎｅｒｇｙ
州◆
３所示。
唐江车，等：离网小型风力发电系统的建模与仿真
式中，ｉ￡为放电容量，Ａｈ；ｉ’为低频动态电流，Ａ；ｉ为蓄
电池电流，Ａ；Ｅ沩恒定电压，Ｖ；肋极化常数（Ａｈ一１）
或极化电阻，Ｑ；油蓄电池最大容量，Ａｈ；Ｅｘｐ（ｓ）为指
数区间动态反应电压，Ｖ；Ｓｅｌ（ｓ）表示蓄电池充放电模
Ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ Ｃｌｅａｎ Ｅｎｅｒｇｙ，２００８．２４
（５）：４０－－４５（ｉｎ Ｃｈｉｎｅ删． 【２】 李岩．垂直轴风力机技术讲座（六）叽．可再生能源，２００９，２
（６）：ｌ １８—１２０．
ＬＩ
４结语
【３】
Ｙｍ
Ｖｅｒｔｉｃａｌ ａｘｉｓ ｗｉｎｄ ｔｕｒｂｉｎｅ
ｔｅｅｈｎｄｏｇｙ（Ｖ９ｍ
Ｒｅｎｅ－
Ｃａｎ
ｍｅｅｔ ｔｈｅ ｎｅｃｅｓｓａｒｙ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ
发电机系统采用变速恒频的直驱式永磁同步风力
ｅｌｅｃｔｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ；ｓｍａｌｌ ｗｉｎｄ ｂａｔｔｅｒｉｅｓ
ＷＯＲＤＳ：ｒｕｒａｌ
ｐｏｗｅｒ；，ｏｇ一
发电系统，由于发电机输出电压的幅值和频率总在 随着风速的变化而变化，因此需要经过整流逆变装 置变换成恒压恒频的交流电才能供用户使用。风力 发电具有间歇性的特点，目前，在国内外，没有任何 风电设备可以实现独立电力供应，无风时即无法供 电，为了延长供电时间，保证风力发电机的输出功 率稳定，在直流侧安装蓄电池ｆ２卅。系统原理如图１ 所示。
酣ｄ；Ｍａｄａｂ／ｓｉｍｕｌｉｎｋ；ｌｅａｄ—ａｃｉｄ
摘要：在Ｍａｔｌａｂ／ｓｉｍｕｌｉｎｋ环境下建立了离网小型风力发电系 统仿真模型，通过对风速和系统各部分进行理论分析，实现 整体模型的搭建。仿真结果表明，在铅酸蓄电池作用下，系统 能在变化风速下持续稳定运行，负载端电压符合用户要求。 关键词：农村电气化；小型风庖；离网；Ｍａｔｌａｈ詹ｉｍｕｌｉｎｋ；铝酸蓄电池
式中，∥为渐变风风速，ｍ／ｓ；ｖ一为渐变风最大值，ｍ／ｇ；
蹄｛肿２ｃｐ（卢，＾）矿
其中Ａ为叶尖速比，表达式为 ＾：苎里
口
（６）
劝渐变风保持时间，ｓ；兀为渐变风起始时间，ｓ；％为
渐变风终止时间，ｓ。 ２．１．４随机风 随机风。。模拟的是风速变化的随机特性。其数 学模型为 口ＦＷ。丑．ｈ（一ｌ，１）ｃ∞（∞．＋机）
．舴
器囊鼗・
Ｆｉｇ．１
【ｊ 【：
＼＝∥、一 －一 －一
【ｊ 【ｊ
●一
｝｛商鞘
ｐｏｗｅｒ ｓｙｓｔｅｍ
图１
离网小型Байду номын сангаас力发电系统原理图
Ｔｈｅ ｄｉａｇｒａｍ ｏｆ ｏｆｆ－ｇｒｉｄ ｈｏｕｓｅｈｏｌｄ ｗｉｎｄ
在本系统中，整流部分使用不可控整流电路， 采用二极管整流，该方案结构简单，可靠性高，成本 低，技术瓶颈小，另外由于电力二极管的单向导通 性，可以有效防止在无风的情况下蓄电池功率倒送 到发电机侧园。 逆变部分采用ＳＰＷＭ全功率逆变技术，把直流
２．１．１基本风
【１）
霉屯裂姒一。“一”
吲。＝ｍ，。屯：卜匠一
．
基本风”。描述的是风电场基本风速的变化情 况。可用威布尔（Ｗｅｉｂｕｌｌ）分布描述风电场的年度平 均风速的变化
吾剽≮１１一’萤∑
Ｖｂ＝』０”ｇ＇０ｄ“Ｖ０№：ｃｒ（｝＋１）
数据估算。
２．１．２阵风
（２）
尺度参数ｃ和形状参数ｋ可根据风电场的实测
０００
Ｗ，额定线电压峰值为５０
ｖ，
正＠，＾Ｅｘｐ）－昂《’盘《‘蠡嘞＋Ｌａｐｌａｃｅ－１．
（群。０）
额定转速６００ ｒ／ｍ。在不影响仿真效果的情况下，系 统的仿真时间设置为０．１ ３．２仿真分析 为有效仿真系统各部分的特性，在模型中设置 基本风速３．５ ｒｉｇｓ，阵风峰值为ｌ ｍ／ｓ。渐变风最大值为
ｗａｂｌｅ Ｅｎｅｒｇｙ
Ｒｅｃｏｕｒｓｅｓ，２００９，２（６）：１１８—１２０（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）
姚鑫，栗文义，赵振兴，等．刚柴，储能风力发电系统储能
装置控制与仿真叨．电网与清洁能１媛，２０１ １，２７ｒ（８）：８８－９３
ＹＡＯ Ｘｉｎ，ＬＩ Ｗｅｎ－ｙｉ．ＺＨＡＯ Ｚｈｅｎ－ｘｉｎＳ ｅｔ ａ１．Ｃｏｎｔｒｏｌ ａｎｄ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｅｎｅｒｇｙ ｓｔｏｒｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅ ｏｆ ｗｉｎｄ／ｄｉｅｓｅｌ／ｅｎｅｒｇｙ ｓｔｏｒａｇｅ ｇｅｎｅｒａｔｉｎｇ