基于matlab的风力发电机组的建模与仿真.docx

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1、实验一：风力发电机组的建模与仿真姓名：学号:一、实验目标：1 .能够对风力发电机组的系统结构有深入的了解。2 .能熟练的利用MATLAB软件进行模块的搭建以及仿真。3 .对仿真结果进行研究并找出最优控制策略。二、实验类容：对风速模型、风力机模型、传动模型和发电机模型建模，并研究各自控制方法及控制策略；如对风力发电基本系统，包括风速、风轮、传动系统、各种发电机的数学模型进行全面分析，探索风力发电系统各个部风最通用的模型、包括了可供电网分析的各系统的简单数学模型，对各个数学模型，应用MATLAB软件进行了仿真。三、实验原理：风力发电系统的模型主要包括风速模型、传动系统模型、发电机模型和变桨距模型，

2、下文将从以上几方面进行研究。1、风速的设计自然风是风力发电系统能量的来源，其在流动过程中，速度和方向是不断变化的，具有很强的随机性和突变性。本文不考虑风向问题，仅从其变化特点出发，着重描述其随机性和间歇性，认为其时空模型由以下四种成分构成：基本风速V、阵风风速V、渐变风速V和噪声风速V。即模拟风速的模型为：bgrnV=V+V+V+V(1-1)bgrn(1),基本风V=8msb基本风仿真模块(2)阵风风速OttIgV=VVttt+Igg式中:(1-3)t为时间，单位S;T为阵风的周期，单位S;V,V为阵风风速，单位Hl/s;t为阵COSg1g风开始时间，单位S；G为阵风的最大值，单位m/soma

3、xConstant本例中，阵风开始时间为3秒，阵风终止时间为9秒，阵风周期为6秒，阵风最大值为6mso(3)渐变风速Vr渐变风用来描述风速缓慢变化的特点，其具体数学公式如下:Pott式中：V=IVt1ttI2r(1-4)(1-5)T为渐变风开始时间,单位Sf为渐变风终止时间,单位S；V,VramP为不同时刻渐变风风速，单位m/s；R为渐变风的最大侑.单位m/sCConstant1(4)噪声风速Vn选择一个随机噪声模块就可以(5)风速V=V+v+v+VbgrnConstant12、风力机模型的建立风力机从自然风中所索取的能量是有限的，其功率损失部分可以解释为留在尾流中的旋转动能。能量的转化将导致

4、功率的下降，它随所采用的风力机和发电机的型式而异，因此，风力机的实际风能利用系数CFrcfToFilemefteri:D9.9510加入控制器及滤波器前后的波形及加入控制器和滤波器的波形4.2结果分析通过对上面波形对比可知两个波形都存在噪声的干扰，但是在没有加入控制器的冲击很大，会对后期的产生很大的麻烦，同时也会对风机会有一定的损坏。波形在控制器的基础上增加了滤波装置，使输出的波形更加的平滑、稳定，更有利于风机的功率输出。五、实验心得通过本次实验我学会了模糊控制的设计和使用及滤波器在系统中的重要性，模糊控制是利用模糊数学的基本思想和理论的控制方法。在传统的控制领域里，控制系统动态模式的精确与否是影响控制优劣的最主要关键，系统动态的