隨著世界經(jīng)濟的快速發(fā)展,能源危機的日益加劇以及環(huán)境的惡化加速人類對新能源的探求。風(fēng)能作為一種清潔、無污染、可再生的能源,受到世界各國的廣泛關(guān)注,風(fēng)力發(fā)電已成為世界新能源的主要形式之一。研究風(fēng)力發(fā)電技術(shù),現(xiàn)場試驗是最理想的方法。由于風(fēng)場環(huán)境的不可控性,大量的風(fēng)電場現(xiàn)場試驗受自然條件的限制,難以達到預(yù)期效果。為提高風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的研發(fā)水平,有必要研究一種能在實驗室環(huán)境下模擬風(fēng)力機特性的技術(shù),簡化試驗過程,縮短研究周期。風(fēng)力機模擬系統(tǒng),能夠不受環(huán)境影響,制定不同風(fēng)速模型,模擬不同風(fēng)力機的特性,為微電網(wǎng)實驗室的建立奠定基礎(chǔ)。論文詳細地研究基于直流電動機和異步電動機的風(fēng)力機模擬系統(tǒng),搭建了相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型,對恒定風(fēng)速和變化風(fēng)速兩種情況,建立了計及風(fēng)力機剪切、塔影效應(yīng)的動態(tài)模擬方案,使風(fēng)力機模擬系統(tǒng)的輸出特性和實際風(fēng)力機特性更為接近。具體研究內(nèi)容如下：（1）首先對風(fēng)力發(fā)電技術(shù)作了概述,分析國內(nèi)外風(fēng)力發(fā)電現(xiàn)狀,對比多種風(fēng)力機模擬系統(tǒng)的模型,在此基礎(chǔ)上對風(fēng)力機模擬技術(shù)展開研究。（2）研究基本風(fēng)、漸變風(fēng)、陣風(fēng)和隨機風(fēng)的數(shù)學(xué)模型,學(xué)習(xí)風(fēng)能轉(zhuǎn)換原理,建立風(fēng)力機的空氣動力學(xué)模型,采用Simulink得到風(fēng)能利用系... 

【文章來源】：太原理工大學(xué)山西省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：100 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 選題背景及意義
    1.2 現(xiàn)代風(fēng)力發(fā)電發(fā)展概述
        1.2.1 國外風(fēng)力發(fā)電發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢
        1.2.2 國內(nèi)風(fēng)力發(fā)電發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢
    1.3 風(fēng)力發(fā)電技術(shù)現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢
    1.4 研究風(fēng)力機模擬系統(tǒng)的必要性
    1.5 文章的主要內(nèi)容
第二章 風(fēng)力機模擬系統(tǒng)的基本原理
    2.1 風(fēng)力機的氣動特性
        2.1.1 貝茲理論
        2.1.2 風(fēng)力機的空氣動力學(xué)模型
    2.2 建立風(fēng)力機的數(shù)學(xué)模型
    2.3 風(fēng)速模型
        2.3.1 風(fēng)速的數(shù)學(xué)模型
        2.3.2 風(fēng)速的仿真分析
    2.4 風(fēng)力機模擬原理
    2.5 最大風(fēng)能追蹤控制的研究
    2.6 風(fēng)力機的模擬方法分類
    2.7 本章小結(jié)
第三章 基于直流電動機的風(fēng)力機模擬系統(tǒng)仿真研究
    3.1 直流電動機特性及數(shù)學(xué)模型
    3.2 風(fēng)力機特性的直流電動機模擬
    3.3 基于梯度下降的自適應(yīng)PI控制算法
    3.4 風(fēng)力機動態(tài)特性的模擬
        3.4.1 剪切效應(yīng)的模擬
        3.4.2 塔影效應(yīng)的模擬
        3.4.3 風(fēng)場等效風(fēng)速計算
        3.4.4 基于三槳葉風(fēng)力機的等效風(fēng)速模擬
        3.4.5 歸一化等效轉(zhuǎn)矩模型的建立
    3.5 風(fēng)力機模擬系統(tǒng)的MATLAB仿真
        3.5.1 建立仿真模型
        3.5.2 結(jié)果及分析
    3.6 本章小結(jié)
第四章 基于異步電機的風(fēng)力機模擬系統(tǒng)分析
    4.1 引言
    4.2 異步電動機的變頻調(diào)速
        4.2.1 變頻調(diào)速原理
        4.2.2 變頻調(diào)速控制方法
    4.3 異步電動機坐標變換及其數(shù)學(xué)模型
        4.3.1 異步電動機在三相靜止坐標系條件下的模型
        4.3.2 異步電動機的坐標變換
        4.3.3 坐標變換下的異步電機數(shù)學(xué)模型
    4.4 異步電動機模擬風(fēng)力機的原理
        4.4.1 交流異步電動機模擬風(fēng)力機的原理
        4.4.2 矢量控制的基本思路
        4.4.3 按照轉(zhuǎn)子磁鏈定向進行矢量控制
        4.4.4 矢量控制的解耦
        4.4.5 轉(zhuǎn)子磁鏈數(shù)學(xué)模型
        4.4.6 轉(zhuǎn)速、磁鏈閉環(huán)控制的矢量控制系統(tǒng)
    4.5 本章小結(jié)
第五章 異步電動機模擬風(fēng)力機仿真分析
    5.1 風(fēng)力機模擬系統(tǒng)仿真
    5.2 異步電動機模擬風(fēng)力機模型仿真
        5.2.1 給定風(fēng)速下模擬系統(tǒng)特性
        5.2.2 穩(wěn)態(tài)特性
        5.2.3 動態(tài)特性
        5.2.4 結(jié)論
第六章 結(jié)論和展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻
附錄
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文


【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[3]變速恒頻風(fēng)力發(fā)電機組模擬系統(tǒng)的研究[D]. 葉遠茂.華南理工大學(xué) 2010
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[8]變速恒頻風(fēng)力發(fā)電模擬系統(tǒng)的研究[D]. 劉重春.廣東工業(yè)大學(xué) 2006
[9]變頻調(diào)速異步電機模擬風(fēng)輪輸出特性的設(shè)計與研究[D]. 楚崢.沈陽工業(yè)大學(xué) 2006



本文編號：3554355