基于AMESim風機系統(tǒng)級建模與仿真.pdf

1、隨著世界常規(guī)能源的不斷消耗，資源和環(huán)境的問題越來越受到人們的關(guān)注，風能、太陽能、潮汐能等可再生能源的快速發(fā)展，為世界能源和環(huán)境的問題提供了解決方法。其中風力發(fā)電以其較好的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益成為目前最具有產(chǎn)業(yè)化前景的新能源發(fā)電方向，但隨著風力發(fā)電機組的巨型化，風力發(fā)電容量的不斷擴大所帶來的并網(wǎng)問題也不容忽視，因此對于風電技術(shù)的發(fā)展應(yīng)該建立在完善的風力發(fā)電機組模型的基礎(chǔ)上，進行深入研究。
　　風力發(fā)電技術(shù)涉及氣象學、空氣動力學、機械、

2、電氣以及控制多個學科領(lǐng)域。目前應(yīng)用較多的仿真軟件有Matlab/simulink、PSCAD、GH Bladed等軟件，此類軟件對于電氣功能更為全面，但是對于機械領(lǐng)域的傳動鏈特性分析存在一定不足，而且傳動鏈是整個機組的核心部件，對整個機組運行狀態(tài)起決定性作用。LMSImagine.Lab AMESim(Advanced Modeling Environment for Simulation ofengineering systems)是

3、LMS公司的工程系統(tǒng)高級建模仿真平臺，使科研人員可以在單一的平臺上建立復雜的一維多學科領(lǐng)域的系統(tǒng)模型。本文基于AMESim建立變槳距雙饋風力發(fā)電機組模型，主要內(nèi)容包括：
　　(1)分析自然界風能的特點和風速描述的方法，討論組合風速模型和工程化數(shù)學風速模型，根據(jù)具體模型分析的重點，采用不同風速模型。
　　(2)分析風力機空氣動力學理論，風力機捕捉風能的能量關(guān)系，得到變槳距風力機運行原理，建立變槳距風力機空氣動力學部分模型。

4、r>　　(3)針對Matlab/simulink軟件對于傳動鏈部分模型通常采用二質(zhì)量塊或三質(zhì)量塊模型，過分簡化傳動鏈動態(tài)特性的缺點，而AMESim中的動力傳動庫提供了豐富的齒輪傳動子模型，因此本文根據(jù)典型齒輪箱結(jié)構(gòu)，建立真實的行星齒輪和平行軸齒輪組合傳動鏈模型。
　　(4)對于風力發(fā)電機組電氣部分，分析雙饋感應(yīng)電機、電壓型PWM變流器以及電網(wǎng)等數(shù)學模型，搭建風力發(fā)電機組電氣子系統(tǒng)模型。
　　(5)最后集成雙饋風力發(fā)電機組系統(tǒng)