风力发电机模拟之SIMULNK_吴东益朱信丞陈学翰.pdfVIP

一、摘要2 二、簡介 3 三、理論23 四、實驗步驟 27 五、討論 50 六、結論與建議51 七、參考資料52 1 一、摘要 風的產生是由於太陽將地表的空氣加溫，空氣受熱膨脹變輕而往上升，熱 空氣上升後，低溫的重空氣就從四周橫向流入，因而形成空氣的流動，這 就是風。 為了響應政府推行的綠色能源政策並達到節能減炭的目的，所以我們這組 同學特別選了風力發電這個主題來做我們的專題報告並使用 MATLAB這套軟 體來模擬及研究 。 本專題最主要的目的就是如何模擬一個風力發電機並且使他運轉在觀察他 在不同風速下的發電狀況，所以我們利用 MATLAB的 SIMULINK模組模式來 模擬風力發電的整個過程及他的功能和效率的波型圖來做一個了解，並且 進一步的深入探討，達到這專題的目的。 當然我們希望能藉這個機會好好的學習 MATLAB這套軟體，了解其內部的功 能還更整個風力發電模組的設置及功能運用 。 2 二、簡介 電力系統是一個大規模、時變的複雜系統，在國民經濟中更非常重要的 作用。電力系統數字仿真已成為電力系統研究、規劃、運行 、設計等各個 方面不可或缺的工具，特別是電力系統新技術的開發研究、新裝置的設計、 參數的確定更是需要通過仿真來確認。 目前常用的電力系統仿真軟體更： (1)邦納維爾電力局 (Bonneville Power Administration, BPA)開發的 BPA 程式和EMTP( Electromagnetic Transients Program)程式； (2)曼尼托巴高壓直流輸電研究中心 (Manitoba HVDC Research Center)開 發的 PSCAD /EMTDC (Power System Computer AidedDesign/Electromagnetic Transients Program including Direct Current)程式； (3)德國西門子公司研製的電力系統仿真軟體 NETOMAC (Network Torsion Machine Control) ； (4)中國電力科學研究院開發的電力系統分析綜合程式 PSASP(Power System Analysis Software Package) ； (5) MathWorks公司開發的科學與工程計算軟體MATLAB(Matrix Laboratory ，矩陣實驗室) 。 電力系統分析軟體除了以上幾種，還更美國加州大學伯克利分校研製的 PSPICE ( Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis) 、美 3 國 PTI公司開發的PSS/E 、美國EPRI公司開發的ETMSP 、ABB公司開發的SYMPOW 程式和美國EDSA公司開發的電力系統分析軟體EDSA等。 以上各個電力系統仿真軟體的結構和功能不同，它們各自的應用領域 也更所側重。 EMTP主要用來進行電磁暫態過程數字仿真，PSCAD/EMTDC 、 NETOMAC主要用來進行電磁暫態和控制環節的仿真，BPA 、PSASP主要用來進 行潮流和機電暫態數字仿真。 近年來，MATLAB由於其完整的專業體系和先進的設計開發思路，在多 個領域都更廣泛的應用。 在國際學術界，MATLAB已經被確認為準確、可靠的科學計算標準軟體。 在許多國際一流學術刊物上(尤其是資訊科學刊物) ，都可以看到MATLAB的 應用。 4 SimPowerSystems庫發展簡史 SimPowerSystems庫是SIMULINK下面的一個專用模組庫，是在SIMULINK 環境下進行電力、電子系統建模和仿真的先進工具。它建立在加拿大的 Hydro-Quebec電力系統測詴和仿真實驗室的實踐經驗基礎之上，並由 Hydro-Quebec和TECSIM International 公司共同開發而成，功能非常強大。 SimPowerSystems庫提供了一種類似電路建模的方式進行模型繪製，在仿真 前自動將仿真