毕业论文风力发电系统控制模型的建立和仿真分析

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1、摘要风能作为一种清洁的可再生能源，在当今能源短缺的情况下，变的越来越重要。由于风的不稳定性和风力发电机单机容量的不断增大，使风力发电系统和电网的相互影响也越来越复杂，因此，对风力发电系统功率输出的稳定性提出了更高的要求。控制系统对提高风力发电系统功率输出的稳定性有很大的作用，所以有必要对控制系统和控制过程进行分析。本设计主要依据风力发电机组的控制目标和控制策略，通过使用电力系统动态模拟仿真软件PSCAD/EMTDC，建立变桨距风力发电机组控制系统的模型。为了验证控制系统模型的可用性，建立风力发电样例系统模型，对样例系

2、统进行模拟仿真，并对所得的仿真结果进行了分析，从而证实了风力发电机组控制系统模型的可用性,然后得出了它的控制方法。通过对风力发电机组控制系统的模拟仿真，可得如下结论：风力发电机变浆距控制属非线性动态控制，在风力发电机组起动时，通过改变桨叶节距来获得足够的起动转矩，达到对风轮转速的控制的目的；当风速高于额定风速时，通过自动调整桨叶节距，改变气流对叶片的攻角，从而改变风力发电机组获得的空气动力转矩，满足风力发电系统输出功率稳定和功率曲线优化的双重要求。关键词：风力发电；控制系统；PSCAD/EMTDC；仿真分析Abstr

3、actThewindenergywhichisusedasakindofcleanandreproducibleenergy,nowadaysgetsmoreandmoreimportantintheenergyscarcitycases.Becauseinstabilityofthewindandcontinuousenlargingcapacityofthesinglemachineinwindpowergeneration,mutualeffectbetweenthewindpowersystemandtheg

4、ridismoreandmorecomplicated,sothehigherdemandisbroughtforwardaboutthestabilityofoutputpowerofthewindpowergenerationsystem.Thecontrolsystemmayenhancethestabilityofoutputpower,thereforewehavethenecessitytoanalysescontrolsystemandthecontrolprocesses.Thedesignmainl

5、ybasesonthecontroltargetandstrategiesofthewindpowergeneration.WehaveestablishedthealterablepitchcontrolmodelusingthepowersystemdynamicsimulationsoftwarePSCAD/EMTDC.Alsowehaveestablishedthemodelofthewindpowersystemforvalidatingtheusabilityofthecontrollermodel.We

6、havesimulatedthewholesystemandanalyzedtheresultofsimulation,andconfirmedtheusabilityofthecontrollermodelanditscontrolmethod.Wehavesimulatedthecontrolsystemmodelofthewindpowergeneration,andgotaconclusions:Thealterablepitchcontrolofwindpowergenerationisthenon-lin

7、eardynamiccontrol,controlsystemchangedpitchangleforacquiringstartingtorquewhilethewindpowergenerationstarted;weadjustedthepitchangleforchanginganglewhichairflowblowvane,whenthewindspeedexceedratedspeed,thenchangedthetorqueofaerodynamicsforSatisfingdualdemandwhi

8、charesteadypoweroutputofthewindpowergenerationandoptimizingthepowercurve.Keywords:Windpowergeneration;Controlsystem;PSCAD/EMTDC;Simulationandanalysis毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声