风轮机输出特性模拟系统的的设计.pdfVIP

第25卷 第1期 可再生能源 Vol.25No.1 2007年2月 RenewableEnergyResources Feb.2007 风轮机输出特性模拟系统的设计 王 雷，楚 峥,姚兴佳 （沈阳工业大学 风能技术研究所，辽宁 沈阳 110023） 摘 要：为了在不具备风场环境的情况下进行风力发电技术研究，设计了一套风轮机输出特性模拟系统。通过 建立随机风速模型和风轮机转矩输出特性计算式，利用变频器控制异步电机的输出转矩来模拟风轮机的输出 特性，使用所搭建的实验平台进行试验。试验结果表明，该模拟系统具有良好的动态实时特性，适用于在实验室 内进行风力发电技术的研究工作。 关键词：风力发电；风轮模拟；异步电机；矢量控制 中图分类号：TK83 文献标志码：A 文章编号：1671-5292（2007）01-0062-04 Designofsimulatingsystemofwindturbineoutputcharacteristic WANGLei，CHUZheng，YAOXing-jia （WindEnergyInstituteShenyangUniversityofTechnology,Shenyang110023,China） Abstract：Becauseofnowindfarmcircumstanceinthelab,itishardtodotheactualexperiment exceptthetheoreticanalysisandthesimulationofcomputer.Inordertosolvethisproblem,this paperproposedadesignofsimulatingsystemofwindturbineoutputcharacteristic.Thewindspeed mathematicalmodelisestablished,whichfeasibilityisconfirmedbytheactualwindspeeddata. Thecalculatingfunctionofwindturbinetorqueisalsoestablished.Byvectorcontrolling,convertor controlstheinductionmotortoimitatetheoutputcharacteristicofwindturbine.Theexperiment platformisputup.Accordingtheexperimentresults,thesimulatingsystemhasgooddynamic characteristic.Itissuitabletoresearchthewindpowergenerationtechnologyinthelab. ：windpowergeneration；windturbineimitation；asynchronousmachine；vectorcontrol Keywords 0 引言 态特性。 风轮机模拟装置能为实验室内的风力发电技 1 模拟系统构成 术研究提供近似风轮输出特性的原动机。目前已 模拟系统由上位机、数据通讯卡、变频器、异 有的风轮机模拟装置都是采用直流电机电流控制 步电动机构成（图1）。 方式来实现，而且，仅仅是在指定的风速下模拟风 轮机的输出特性。它只能模拟风轮机的静态输出 过程，不能反映动态过程的实时性[1]～[3] 。 本文建立了随机风速模型，输入近似实际风 场的风速时变曲线，通过给定桨距角和转速反馈 值计算出风力机的瞬态转矩。以矢量控制方式， 通过变频器来控制异步电机的输出转矩，可以快 速产生与瞬态风况相应的转矩，体现出良好的动 收稿日期：2006-11-15。 作者简