下载后可任意编辑实验一 ：风力发电机组的建模与仿真姓名： 学号：一、实验目标:1.能够对风力发电机组的系统结构有深化的了解。2.能熟练的利用 MATLAB 软件进行模块的搭建以及仿真。3.对仿真结果进行讨论并找出最优控制策略。二、实验类容：对风速模型、风力机模型、传动模型和发电机模型建模，并讨论各自控制方法及控制策略；如对风力发电基本系统，包括风速、风轮、传动系统、各种发电机的数学模型进行全面分析，探究风力发电系统各个部风最通用的模型、包括了可供电网分析的各系统的简单数学模型，对各个数学模型，应用 MATLAB 软件进行了仿真。三、实验原理： 风力发电系统的模型主要包括风速模型、传动系统模型、发电机模型和变桨距模型，下文将从以上几方面进行讨论。1、风速的设计 自然风是风力发电系统能量的来源，其在流动过程中，速度和方向是不断变化的，具有很强的随机性和突变性。本文不考虑风向问题，仅从其变化特点出发，着重描述其随机性和间歇性，认为其时空模型由以下四种成分构成：基本风速、阵风风速 、渐变风速 和噪声风速 。 即模拟风速的模型为： V=+++ （1-1)（1）. 基本风=8m/s 基本风仿真模块（2）阵风风速 (1-2) 式中： 下载后可任意编辑 (1-3) t 为时间，单位 s；T 为阵风的周期，单位 s；，为阵风风速，单位 m /s；为阵风开始时间，单位 s ；为阵风的最大值，单位 m/s。本例中，阵风开始时间为 3 秒，阵风终止时间为 9 秒，阵风周期为 6 秒，阵风最大值为 6m/s。（3）渐变风速 渐变风用来描述风速缓慢变化的特点，其具体数学公式如下： (1-4) 式中： (1-5) 为渐变风开始时间，单位 s；为渐变风终止时间，单位 s ；，为不同时刻渐变风风速，单位 m/s；为渐变风的最大值，单位 m/s 。下载后可任意编辑（4）噪声风速 选择一个随机噪声模块就可以（5）风速 V =+++1Out1Step4Step3Step2Step1StepScope2Scope1ScopeRandomNumberProduct1ProductANDLogicalOperator1ANDLogicalOperatorf(u)Fcn1f(u)Fcn10Constant13ConstantClock1ClockAdd2、风力机模型的建立风力机从自然风中所索取的能量是有限的，其功率损失部分可以解释为留在尾流中的旋转动能。能量的转化将导致功率的下降，它随所采纳的风力机和发电机的型式而异，因此，风力机的实际风能利用系数 <0.593。风力机实际得到的有用功率为： (2-1)而风轮获得的气动扭矩为： (2-2) 其中：表示有用功率，单位为 w；...
