风力机控制建模及仿真研究

• 作者: 刘永昌 杨帆 王起琦 石磊
• 来源期刊: 办公自动化（学术版）
• 学科: 工学
• 关键词: 风力机 最大风能捕获 最大输出功率 风速 叶尖速比 桨距角
• 年，卷（期）: 2015,（2）
• 页码范围: 32-42
• 页数: 11页
• 分类号: TK8|TM61
• 字数: 9974字
• 语种: 中文

摘要

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。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	杨帆		4	9	2.0	3.0
2	石磊		6	8	2.0	2.0
3	王起琦		6	8	2.0	2.0
4	刘永昌		2	8	2.0	2.0