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风力发电机组仿真实验平台研究与开发

作　者: 彭亚凯
导　师: 常黎
学　校: 华中科技大学
专　业: 系统分析与集成
关键词: 风力发电机组建模与仿真数字式仿真实验平台数字+物理综合仿真实验平台
分类号: TM315
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

建立与风力发电机组运行环境、运行特性、I/O接口、控制系统相似的仿真实验平台具有重要而现实的意义。与此同时,计算机接口技术、自动控制原理和数字仿真技术飞速发展,为仿真实验平台的实现提供了条件。本文建立了风力发电系统的模型,并以此为基础建立了全数字式风力发电机组仿真实验平台和数字+物理综合仿真实验平台。主要内容包括:首先,建立了合理准确的风力发电系统数学模型,其中包括风速、风力机及其变桨距机构、发电机、传动系统、偏航机构和控制系统等模型,并首次建立了风力发电机组温度系统的动态模型。采用一阶模型对风力机变桨距机构和偏航机构建模。对风力机模型中的C p曲线,采用BP网络进行拟合,保证数据精度和时效性。其次,介绍了全数字式仿真实验平台,分节讲述了其目标、意义、功能、构成、实现和运行方法等内容。运用Visual C++ 6.0工具完成了人机界面友好、功能完善的应用程序。再次,介绍了数字+物理综合仿真实验平台,包括该平台的意义、功能、构成、实现和运行方法等内容。详细说明了硬件I/O接口的组成及其性能指标,并对其余各物理环节的型号作了简要的描述。最后,对于风力机转矩系数Ct曲线和仿真平台应用程序需要改进的地方做了预测和估计,作为将来的工作重点。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
1 绪论  8-12
  1.1 引言  8
  1.2 风力发电机组仿真技术的发展与研究现状  8-10
  1.3 本文的研究目的与意义  10
  1.4 本文研究内容和组织结构  10-12
2 风力发电机组的构成与运行  12-18
  2.1 风力发电机组的发电方式  12-14
  2.2 变速恒频风力发电机组的构成  14-16
  2.3 变速恒频风力发电机组的运行  16-17
  2.4 本章小结  17-18
3 变速恒频风力发电系统的工作原理与数学模型  18-45
  3.1 风速  18-21
  3.2 风力机  21-24
  3.3 传动系统  24-25
  3.4 发电机  25-37
  3.5 变桨距机构  37
  3.6 偏航机构  37-38
  3.7 制动系统  38-41
  3.8 风力发电系统模型  41-42
  3.9 控制系统  42-44
  3.10 本章小结  44-45
4 变速恒频风力发电机组的全数字式仿真实验平台  45-55
  4.1 建立全数字式仿真实验平台的目的与意义  45
  4.2 全数字式仿真实验平台的功能  45-46
  4.3 全数字式仿真实验平台的构成  46
  4.4 全数字式仿真实验平台的应用程序设计  46-47
  4.5 主要功能模块的设计与实现  47-53
  4.6 全数字式仿真实验平台的运行  53-54
  4.7 本章小结  54-55
5 变速恒频风力发电机组的数字+物理综合仿真实验平台  55-60
  5.1 综合仿真实验平台的设计  55-56
  5.2 综合仿真实验平台的功能  56-57
  5.3 综合仿真实验平台应用程序设计  57
  5.4 综合仿真实验平台的I/O 接口设计与实现  57-58
  5.5 综合仿真实验平台的运行  58-59
  5.6 本章小结  59-60
6 总结与展望  60-62
  6.1 本文主要结论  60
  6.2 未来的工作及展望  60-62
致谢  62-63
参考文献  63-65

风力发电机组仿真实验平台研究与开发

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