基于異步電動(dòng)機(jī)的風(fēng)輪模擬系統(tǒng)研究.pdf

1、時(shí)至今日，能源危機(jī)和環(huán)境污染一直是威脅人類生存的頭等大事，風(fēng)能由于其清潔、無污染、成本相對(duì)較低等優(yōu)勢(shì)受到了世界各國(guó)的青睞，風(fēng)力發(fā)電也已在世界上形成一股熱潮。相比在風(fēng)場(chǎng)直接進(jìn)行風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的相關(guān)研究，考慮到風(fēng)電現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境惡劣、實(shí)驗(yàn)條件受限、周期長(zhǎng)、成本高的特點(diǎn)，在不具備風(fēng)場(chǎng)環(huán)境的實(shí)驗(yàn)室研究風(fēng)力發(fā)電技術(shù)，建立風(fēng)輪模擬系統(tǒng)的重要性便越發(fā)凸顯。本文基于雙饋風(fēng)力發(fā)電實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，研究了基于異步電動(dòng)機(jī)的風(fēng)輪模擬系統(tǒng)。
　　首先分析比較了幾種常用的風(fēng)

2、速數(shù)學(xué)模型，采用四分量組合風(fēng)速模型，用Matlab/Simulink對(duì)組合風(fēng)速進(jìn)行建模仿真，并將仿真波形與風(fēng)速儀實(shí)測(cè)的風(fēng)速波形進(jìn)行比較，結(jié)果表明，該數(shù)學(xué)模型能夠較精確地反映風(fēng)速的實(shí)際突變性、漸變性及隨機(jī)性等特點(diǎn)，適用于風(fēng)輪模擬系統(tǒng)的研究工作。
　　然后通過分析風(fēng)輪的空氣動(dòng)力學(xué)特性以及最大風(fēng)能吸收理論，建立了風(fēng)輪轉(zhuǎn)矩的數(shù)學(xué)模型。闡述了異步電機(jī)矢量控制系統(tǒng)的原理，并進(jìn)行了矢量控制系統(tǒng)的仿真，實(shí)現(xiàn)了磁通和轉(zhuǎn)矩的解耦控制，展示了矢量控制系

3、統(tǒng)的優(yōu)越性能。
　　緊接著分析了風(fēng)輪機(jī)的運(yùn)行特性，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了有效的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩模擬控制方案，在Matlab/Simulink中進(jìn)行了風(fēng)輪模擬系統(tǒng)的仿真，在給定風(fēng)速下用異步電機(jī)模擬風(fēng)輪的輸出特性，仿真結(jié)果和理論分析相符合，證明了設(shè)計(jì)方案的可行性。
　　最后，在由上位機(jī)、S7-1500 PLC、MM440變頻器及異步電機(jī)等硬件設(shè)備及以太網(wǎng)、Profibus等不同通信網(wǎng)絡(luò)組成的硬件平臺(tái)上，采用LabVIEW軟件建立了上位機(jī)監(jiān)控