毕业论文---基于matlab的风力发电系统仿真研究

毕业论文---基于matlab的风力发电系统仿真研究内容摘要：

     式中： i 指 0～ 2π之间均匀分布的随机变量； KN指地表粗糙系数； F指扰动范围 ( 2m )； μ 指相宁夏理工学院电气工程及其自动化 07 级：基于 MATLAB 的风力发电系统仿真研究 4 对高度的平均风速 (m/s)； N指频谱取样点数， i 指各个频率段的频率。 综合上述四种风速成分，模拟 实际作用在风力机上的风速为： A B C DV V V V V    （ ） 在暂态研究中，由于电力系统故障时间较短，可认为在暂态从发生到恢复过程中，通过风轮机的风速保持不变。 传动机构模型 风力机组的传动机构由轮毂、传动轴和齿轮箱组成。 一般认为传动机构属于刚性器件，一阶惯性环节即可表示该机构的特性。 传动机构运动方程如式 ()： 1 ()m ae mkdM MMdt T （ ） 其中， Mae传动机构输入转矩 (.)， Mm为传动机构输出转矩 (.)， Tk为轮毂惯性时间常数 (s)。 在简化模型中可将传动轴的惯量等效到发电机转子中，齿轮箱为理想的刚性齿轮组。 异步发电机组结构及数学模型 风力发电机一般为异步发电机，定子绕组与电源直接相连，因此定子绕组电势和电流的频率决定于系统频率，而转子绕组电势和电流的频率与转子的转速有关，它取决于空气隙旋转磁场与转子的相对速度。 由传统电机学的观点，它的等值电路和矢量图如图。 sIm 39。 srEE0IsUsE sI39。 rI 图 图 规定电机定子电流的正方向为电流流出电机为正，定子各相正值电流产生负值磁链，转子电流和磁链的正方向也按定子规则来选定。 忽略定子绕组暂态过程，即令 0ds qspp   ，则定子电压方程如式 ()： d s d s qq s q s dU R IU R I       （ ） 其中： Ud、 Uq为分别为定子绕组 d轴和 q轴电压， Id、 Iq分别为定子绕组 d轴和 q轴电流， Ψd、 ΨqIsE s = E r ’UX sX mI 0X r ’r r ’I r ’rmr r ’ ( 1 s )/ sr s宁夏理工学院电气工程及其自动化 07 级：基于 MATLAB 的风力发电系统仿真研究 5 分别为定子绕组 d轴和 q轴磁链， Rs为定子电阻， ωs为同步角速度。 磁链与暂态电势 39。 E 和电流的关系： 39。 39。 39。 39。 q d qd q dE I XE I X       () 其中： 39。 dE 、 39。 qE 分别为发电机的 d轴和 q轴的暂态电势， 39。 X 为异步发电机的暂态电抗 (.)，可由公式 39。 rms XXXX 计算得到。 sX ， rX ， mX 分别为风力发电机定子漏抗、转子漏抗和激磁电抗。 以暂态电势为状态变量，忽略定子绕组的暂态过程，可推得： 39。 39。 39。 39。 39。 0。