MATLAB风力机模拟器的结构-控制一体化设计(3)
图1.1 实际风力发电系统原理图
1.2 模拟器的研究意义
作为风能利用的主要形式，风力发电在获得关注的同时，也正在讯速加大规模。但相比于发达国家，我国在风力发电技术上还有一定距离，目前仍处于落后阶段。为了推动结束发展，就必须加强实验研究，而风力机是一种以自然风为动力的特殊叶轮机械，其承受的环境条件通常都是很恶劣的，如果在实际环境的风场下，对发电机组进行多次试验，这个工程量是巨大的，会耗费更多的人力物力，难以实现的。又由于实际风力机外形结构太大不便放置等实际问题，实验室的前期研究受到很大影响。因此，在实验室条件下，开发利用风力机模拟平台对于推动风电技术的发展具有重要作用，不仅能解决环境限制，也能节省时间，从而在实验室内研究探索风力发电的重点问题，就是怎样精确模拟出风力机组的实际运行特性。
1.3 国内外研究现状
1.2 风力发电模拟系统结构框图
1.4 主要内容与章节安排
本课题主要研究的是大转动惯量对风力机动态特性的影响，如何用动态转矩补偿模拟出实际的特性，以及补偿环节中滤波器的分析。具体安排如下：
第一章 绪论，首先介绍了风力发电的发展背景和原理，其次阐述了如今国内外对模拟器的研究情况，最后阐明了本课题的研究意义。
第二章 从理论上分析风力机模拟系统的运行原理，针对风力机静态和动态特性两方面，推导出风力机模拟器的数学模型，进一步对动态补偿进行研究与说明。
第三章 在Matlab/simulink环境中对上述模型进行建立、仿真、分析。
第四章 根据实验结果，说明方案的合理性，找出数据之间的规律，完成设计。
2 风轮机模拟系统的数学模型
风力机作为风力发电系统中能量变换的核心部分，它的质量直接决定整个机组的性能优劣。在模拟系统中，参数都在数字处理器中运行，准确的数学模型决定着整个系统的工作性能。本章主要围绕风轮机的模型建立包括稳态的气动特性和风轮大转动惯量的模拟这两个主要方面进行讨论，针对大转动惯量的影响，采用基于加速度反馈的动态转矩补偿模拟实际风力机输出特性，并分析环节中的一阶低通滤波器，找到转动惯量与滤波时间常数之间的定性关系。另外，建立负载模型，以便完成后续仿真