基于Matlab的双馈风电机组的建模与仿真.pdf

本文讨论了基于Matlab的双馈风电机组的建模与仿真技术，重点介绍了双馈风电机组的工作原理、数学模型以及控制系统设计。在讨论中，文中首先强调了风能作为一种可再生清洁能源的重要性和发展优势，尤其是风力发电技术在建设周期短、成本低等方面的突出优势。 在对早期风电机组的介绍中，文中指出了恒速恒频风电机的优缺点，特别是随着风电机组容量的增大，恒速恒频风电机在电网中可能引起的问题。接下来，文中引入了变速恒频风电机组的概念，特别是基于双馈发电机的变速恒频风电机组，这类机组在技术上的先进性和在风速波动情况下保持电网频率稳定的能力。 对于双馈异步发电机的工作原理，文中详细说明了定子绕组与电网的直接连接，以及通过转子绕组中的交流励磁电流频率的调节控制输出电压频率的过程。文中还解释了双馈风电机组在亚同步、超同步以及同步状态下的运行机制。 在数学模型部分，文中使用了矩阵表示的方式详细描述了双馈风电机定子绕组和转子绕组的电压方程，并阐述了由于双馈发电机是一个高阶非线性强耦合多变量系统，因此需要将定子绕组磁场作为定向控制目标来简化系统。 文章中还提到了通过Matlab/Simulink建立的含有风电机组的电网模型，并对风速波动和电网故障情况下的风机运行情况进行了仿真分析，以验证模型的正确性。这部分内容是文章的核心所在，因为仿真结果对于风电机组控制系统的设计和研究至关重要。 此外，文中还提到了双馈风电机组的控制系统设计，强调了控制系统对于保证风电机组高性能运行的重要作用。文章的结尾部分强调了通过仿真验证了模型的正确性，为未来的双馈风电机组的设计和优化提供了理论基础。 从文档提供的信息来看，本文为从事相关领域的工程师和研究人员提供了一套全面的技术参考，涵盖了从基本原理到详细数学模型、控制系统设计，再到建模仿真等风电领域关键知识点。通过文中提供的方法和步骤，技术人员可以在Matlab/Simulink环境下对风电机组进行深入研究，为推动风能技术的发展做出贡献。