基于MATLAB的Bladed计算功能库的设计+源代码(2)
在许多国家风电强劲增长的带动下，2011年世界风电增速有所恢复,截至2011年底，世界风电装机容量达到2.38亿kW，同比增长20.6%。2001-2011年期间年均增长约28%。2011年，全球新增风力发电装机容量41GW；累计风力发电装机容量238GW，2004年-2011年复合增长26%。目前，风力发电在全球电力来源中占比约为3%。据世界风能协会和国际绿色和平组织预测，风力发电产生的能源在2020年将占到世界能源总量的12%，到2050年更会增至30%。我国幅员辽阔、海岸线长，风能资源丰富。为了建立和扩大风电市场，我国政府探索开展了五期风电特许权项目。自2005年开始，中国积极借鉴风电等可再生能源发展领先国家的政策经验，颁布实施了《可再生能源法》，出台了一系列的产业扶持政策，推动我国风能产业快速发展。仅5年时间，风电从一个相对边缘的产业，迅速发展成为一个具有国际竞争力的高科技产业。据统计，2010年新增风电吊装和并网运营容量分别达到1800万千瓦和1350万千瓦；到2010年底，全国风电累计吊装容量和并网运营容量分别为4400万千瓦和3100万千瓦。随着风电市场规模的扩大，我国的风电产业政策也从最初的促进国内制造业发展、推动市场规模化等方面，逐步扩展到规范风电市场、促进产业健康发展的方向。2014年国家能源局发布的风电产业检测情况显示，2014年，我国风电实现并网发电量1534亿千瓦时、并网新增装机1981万千瓦，另据中电联计2014年风电建设投资993亿元，三项指标均实现增长，并位列非水能可再生能源增长首位。继2011年之后，我国风电产业一改快速增长的态势，2012、2013、2014连续三年风电在发电量、新增装机、投资方面均实现稳步增长，“稳中有增”成为了当前我国风电发展的主旋律[2][3]。
在如今追求更为高效、优质的风能源利用的背景之下，风力发电系统及其对电力系统运行影响和调控问题已经成为目前风电研究的重点问题之一。该问题的解决将产生显著的社会和经济效益。由于风能的不确定性，在风力发电场实际建设之前，进行相应的建模仿真就显得尤为重要。目前，风能质量、风力发电机的装机容量和规模增大后风力机产品的前期控制系统设计和仿真验证工作都是通过计算机仿真软件来实现的。计算机仿真在许多情况下都非常有用，它使得项目在设计和建造阶段就可以与应用阶段一样调研其各种性能。对风力机而言，仿真能显著减少开发时间和成本，例如风力机模型机可以完成全面的破坏性实验，而不必建造物理样机。所以，在实际样机接受全面真实的测试之前，计算机仿真是一种性价比很高很全面的调查手段。
目前流行的风力机建模软件主要包括Focus、GH Bladed、FLEX、FAST和QBlade等，其中GH Bladed通过了德国劳氏船级社的认证，被广泛应用于风力发电机设计和验证过程中的载荷分析，在目前工业界是事实上的标准。GH Bladed软件是一款整合的计算仿真工具，它适用于陆上和海上的多种尺寸和型式的水平轴风机，进行设计和认证所需的性能和载荷计算。目前GH Bladed已被广泛应用于风机产业，用户包括风机及零部件制造商、大学和研究机构、认证机构，在全球共有300多家用户，其中在中国拥有50套授权用户，包括多所大学。GH Bladed为用户提供一个陆上、离岸风机性能和负载的设计解决方案。软件具有基于Windows的绘图用户界面和在线帮助功能，同时风机设计计算采用工业标准[4] [5]。
1.2 本文研究内容与意义
1.2.1 研究内容
本文第一章介绍了国内外目前风电事业的现状和Bladed软件的基本介绍，阐述了风机建模的重要性，概述了本课题的研究意义。第二章详细介绍了Bladed软件的基本功能以及二次开发的思路。第三章介绍了基于MATLAB的Bladed每个模块函数的设计。第四章通过两个综合算例来体现本课题的意义。