風(fēng)力發(fā)電機組仿真分析.pdf

1、風(fēng)能屬于可再生能源。人類面臨的能源、環(huán)境兩大緊迫問題使風(fēng)能的利用日益受到重視。我國的風(fēng)能資源豐富，可利用的潛能很大，大力發(fā)展風(fēng)、水電是我國長期的能源政策。 由于風(fēng)能的隨機性、風(fēng)電機組運行無人現(xiàn)場職守和電力系統(tǒng)運行高可靠性的要求，建立風(fēng)力發(fā)電機組仿真模型是十分重要的。隨著電力系統(tǒng)越來越龐大，控制系統(tǒng)越來越復(fù)雜的發(fā)展趨勢，利用仿真來檢驗控制系統(tǒng)，分析其對發(fā)電機甚至是整個電網(wǎng)的影響對實際工作是很有意義的。另外，仿真系統(tǒng)可為某種控制策略

2、以及參數(shù)的調(diào)整提供仿真“試驗”平臺。因此，本文建立了風(fēng)力發(fā)電機組的仿真模塊，對風(fēng)電機組的運行進行動態(tài)仿真，分析其運行狀態(tài)的特點以及判斷風(fēng)電機組參數(shù)的合理性。可以說，風(fēng)電機組的動態(tài)仿真對發(fā)電機組的設(shè)計、制造、控制、保護、量測都是必不可少的，具有重要的理論參考價值和實際意義。 目前，風(fēng)電機組及其運行方式的主流有兩種：(1)雙速異步風(fēng)力發(fā)電機組。(2)變速恒頻雙饋風(fēng)力發(fā)電機組。后者運行性能好，風(fēng)能利用率高，而前者結(jié)構(gòu)簡單，可靠。本文對

3、此兩種風(fēng)力發(fā)電機組都建立了仿真模型，進行了動態(tài)分析。 本文首先利用基于有限元計算的電磁場分析軟件ANSOFT中的RMxprt和MAXWELL2D對一個真實的雙速風(fēng)力發(fā)電機樣機進行了參數(shù)計算和磁場分析，并用ANSOFT中的TRANSIENT對此電機進行了并網(wǎng)發(fā)電的動態(tài)仿真。此外，本文基于MAXWELL2D的后處理結(jié)果提出了一種計算電機參數(shù)的方法。 繼而利用MATLAB的SIMULINK對并網(wǎng)型定槳距失速型雙速異步發(fā)電機組多

4、種運行狀態(tài)如大小電機切換、發(fā)電機短路、發(fā)電機飛車等進行了動態(tài)仿真。通過對仿真結(jié)果的分析，可以找出大小電機切換的最佳風(fēng)速段，并對發(fā)電機發(fā)生各種短路故障時電網(wǎng)和發(fā)電機本身所受到的影響做出了一定的分析。 另外，鑒于發(fā)電機氣隙中磁路的飽和現(xiàn)象，本文還利用MATLAB/SIMULINK中的電氣模塊建立了考慮飽和的異步自激發(fā)電機系統(tǒng)并進行了仿真，得出了在考慮到磁場飽和的情況下自激電壓和突然甩掉負載后輸出電壓的變化曲線。 最后依然利用