基于Matlab的風力發(fā)電機組多體系統(tǒng)建模與仿真.pdf

1、能源、環(huán)境是當今人類生存和發(fā)展所要解決的緊迫問題。風力發(fā)電清潔無污染，施工周期短，投資靈活，占地少，具有較好的經濟效益和社會效益。在目前技術條件下風電與火電、水電相比從造價、電能質量、設備制造和控制技術等領域仍然存在一定劣勢，主要原因之一是我國風電領域的理論和應用研究與發(fā)達國家存在很大差距。國內對風電機組系統(tǒng)設計技術的研究十分薄弱，風電機組的大型化、變槳距控制、變速恒頻等先進風電技術還遠未解決，致使我國大型風力機技術幾乎全部為進口產品。

2、因此，深入研究風力發(fā)電機組系統(tǒng)設計技術對于持久開發(fā)風能和實現(xiàn)風電機組國產化具有重要理論意義和工程應用價值。 風力發(fā)電技術是涉及空氣動力學、自動控制、機械傳動、電機學等多學科的綜合性高技術系統(tǒng)工程。目前，風力發(fā)電機組的研究難點是風電機組大功率、高可靠性、高效率、低成本。為攻克這些難點，國內外的研究熱點是系統(tǒng)優(yōu)化設計和先進控制策略。由于所受工況瞬態(tài)多變且工作環(huán)境惡劣，所以風力發(fā)電機組是一個復雜、多變量、非線性的不確定系統(tǒng)，因此，系統(tǒng)

3、建模分析是風力發(fā)電機系統(tǒng)設計的關鍵。本論文是針對風電機組系統(tǒng)建模的相關問題從風電機組的空氣動力學理論、系統(tǒng)非線性數(shù)學模型、系統(tǒng)結構動力學分析研究。主要內容包括： 1）為了計算風力發(fā)電機組的所受的氣動負載，并將其用于進行風力發(fā)電機組的結構動力的分析，采用國際上通用的葉素動量理論進行了氣體動力學的分析建模。然后以某2MW風力發(fā)電機組為對象，對其空氣動力性能進行了分析，分析結果與Bladed中分析結果進行了比較，結果表明兩者誤差較小。

4、所建立的模型可以用于風力發(fā)電機組空氣動力學分析。 2）建立了描述風力發(fā)電機組系統(tǒng)動態(tài)特性的非線性傳動鏈數(shù)學模型。模型以國際上風力發(fā)電機組權威認證規(guī)范IEC標準為基礎建立，具備數(shù)學模型的規(guī)范性。根據目前國際上流行的風電機組結構布置形式，總結了建模方法的特點，使所建立的模型具有通用性。在Matlab simulink中建立非線性數(shù)學模型的仿真分析模型，并針對一種2MW風力發(fā)電機組進行了系統(tǒng)性能仿真分析。 3）根據研究的空氣動