风力机控制建模及仿真研究
考虑到化石燃料的枯竭及其带来的环保问题，风能因其廉价、环保、可再生，而被认为是目前世界上最具发展潜力的新能源。由于风能能量密度低，风能利用效率的提高成为目前风力发电面临的一个急待解决的问题。通过对风力机的运行状态进行调节可以改变风力机的输出功率，使风力机运行在不同状态时都能够最大限度的输出功率，从而实现风能的有效利用。本文以研究双馈式异步风力发电机发电原理为目的，重点研究风力机的工作原理。通过研究风力机各个参数的物理意义及之间的关系，推导出风力机输出功率与风速，叶尖速比，发电机转速及桨距角之间的关系。通过研究风力机的运行过程，推导出桨距角的控制原理及实现，并给出任意风速下的风力机运行状态。目前控制风力机输出功率的方法主要有两种，一种是基于风力机输出功率与风速之间的关系建立起来的；另一种是基于风力机输出功率与转速之间的关系建立起来的。本文对这两种方法进行分析，从实际角度指出这两种方法的不足之处，并做出了基于功率-转速关系将风力机的运行过程四分段的假设。以某风场G58-850KW风力机为例，通过已知数据对理论推导进行验证，结果表明基于功率-转速关系的四分段假设是完全可行的。通过对G58-850KW风力机进行PSCAD仿真，实现风速连续变化时风力机各个参数的连续输出，为双馈式异步风力发电机的研究提供了可靠的数据来源。
风力机、最大风能捕获、最大输出功率、风速、叶尖速比、桨距角
TK8;TM61(风能、风力机械)
2015-03-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
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