风力机特性分析和模拟装置开发

【摘要】：研究风力发电技术,最理想的方法是到现场做实验,但是会受自然环境等条件的限制。因此在前期的研究中需要在实验室搭建风力机的模拟装置。 本文首先介绍了风力机的种类和特点,然后从风能利用系数出发对风力机的功率和转矩特性进行了介绍。通过比较两种风力机模拟装置实现方式的优缺点,确定了采用读转速给定转矩的方式,并且介绍了用公式计算风能利用系数和功率转矩特性的方法。从模拟风力机系统动态特性的角度出发,分析并设计了一种基于刚性传动模型的惯量模拟算法。 通过使用计算机、变频器和异步电机搭建了风力机模拟装置。使用VisualC++编写计算机软件,实现风力机系统的转矩指令计算、大惯量模拟计算和负载转矩估计、人机交互和串口通信等功能。 最后通过恒定子功率和恒转速负载下的动静态实验测试,对不同的条件下实验结果进行分析,验证了风力机模拟装置的可行性和有效性。