【摘 要】
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风速是影响风机输出特性的重要因素,获取高拟合精度的风速模型对于风力发电系统的故障预测诊断和性能评估具有重要意义。本课题以MATLAB/Simulink作为主要的研究分析工具对直驱永磁风力发电机组（D-PMSG）进行了不同风速分量下的动态输出特性的研究,得到了整个叶轮扫掠面风速的空间分布特点,对深入研究自然风速下的风机运行特性提供了一些参考依据。论文主要内容包括:1.查阅相关文献,介绍了风机和风速模
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风速是影响风机输出特性的重要因素,获取高拟合精度的风速模型对于风力发电系统的故障预测诊断和性能评估具有重要意义。本课题以MATLAB/Simulink作为主要的研究分析工具对直驱永磁风力发电机组（D-PMSG）进行了不同风速分量下的动态输出特性的研究,得到了整个叶轮扫掠面风速的空间分布特点,对深入研究自然风速下的风机运行特性提供了一些参考依据。论文主要内容包括:1.查阅相关文献,介绍了风机和风速模拟的研究现状和发展趋势。对三种常见的风速模型做了仿真模拟,对比说明这几种模型的优缺点。2.论述了本课题相关的理论内容和数学推导,以Kaimal湍流风速为基础,考虑了风剪切、塔影效应以及叶轮旋转因素的影响,建立了整个叶轮扫掠面上的风速动态模型。3.采用MATLAB数值模拟了风剪切、塔影效应作用下风速的时空变化情况,研究了风机相关参数如轮毂中心高度、塔筒直径和叶片悬垂距离等对风速的影响曲线,表明不同参数对风速模型的影响不尽相同。4.应用Simulink对D-PMSG进行建模,将风速模型导入风机模型,进行特性分析。分析自然风速、阶跃变化风速以及风剪切和塔影效应等效风速对风机输出特性的影响,仿真得到符合要求的网侧电流电压信号,结果表明风剪切、塔影效应会对风机的输出起抑制作用,风速突变会导致输出的剧烈变化。
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