变速恒频双馈风力发电机组的仿真研究的开题报告.docx

变速恒频双馈风力发电机组的仿真研究的开题报告
一、研究背景和意义：
风能作为一种新型的可再生能源，具有广阔的开发前景和应用市场。而风力发电机作为风能发电的核心设备之一，其性能和运行稳定性直接影响发电效率和经济效益。传统的风力发电机多数为变速恒频型，但其需要大量的控制、传动和电气设备，使得维护成本高、整机重量大、可靠性差等问题凸显。而采用变速双馈风力发电机可以有效地减小这类问题，具有较好的发电效果和优异的可靠性和调节性能。
因此，本课题拟针对变速双馈风力发电机组进行仿真研究，解析其运行机理及性能特点，优化设计参数，提高其发电效率和运行稳定性，并为相关企业制定科学的研发和生产方案提供技术支持和理论指导。
二、研究内容和方法：
1.研究内容
本课题将着重研究变速双馈风力发电机组的以下内容：
（1）仿真模型建立：建立变速双馈风力发电机组的仿真模型，包括发电机、齿轮箱、变频器等关键组件，并进行参数配置和数据采集。
（2）仿真分析与研究：对模型进行运行仿真和分析，分析其运动学、动力学、电磁学、能量转换等方面的特性和规律，分析各种工况下的发电效率和运行稳定性。
（3）优化设计和参数提取：在仿真分析的基础上，对发电机组的旋转机构、控制系统等进行改进优化，提高发电效率和稳定性，同时提取出关键参数，并进行理论分析验证。
2.研究方法
本课题将采用建模、仿真、分析、实验相结合的方法，具体包括：
（1）建立MATLAB和SIMULINK仿真软件模型，进行仿真分析；
（2）运用ADAMS/View软件对发电机组的动力学性能进行仿真分析；
（3）运用FLUENT软件对风力机组进行气体流场数值模拟分析；
（4）基于实验数据对模型和算法进行验证。
三、研究成果和预期目标：
通过本课题的研究，将获得如下成果：
（1）变速双馈风力发电机组仿真模型的建立和验证；
（2）发电效率和运行稳定性分析结果及参数优化设计方案；
（3）科学、合理、实用的研发和生产指导方案；
（4）论文发表和其他研究成果的推广和应用。
预期目标：
本课题将达到以下预期目标：
（1）提高变速双馈风力发电机组发电效率和运行稳定性；
（2）降低维护成本和整机重量，增强设备可靠性；
（3）为相关企业的研发和生产提供技术支持和科学指导；
（4）在风力发电技术领域取得较好的研究及应用价值。
四、研究计划和进度安排：
本课题计划在18个月内完成，预期进度安排如下：
（1）前期准备阶段：对变速双馈风力发电机组领域的文献资料进行收集、整理和研读，进行评估和确定研究方向。
（2）中期研究阶段：对仿真模型进行建立、仿真分析及结果验证，进行发电效率和运行稳定性的分析和优化，提取关键参数并进行分析验证。
（3）后期实验阶段：对模型和算法进行实验验证，进行模型的调试和参数修正，完善相关技术文档和论文，并进行应用和推广。
五、参考文献：
[1]DaiXL,LiuZW,TangH,etal.Modelingandsimulationofvariable-speeddouble-fedwind-turbinegenerator[J].ElectricPowerSystemsResearch,2006,76(9–10):957–964.
[2]MaF,BaiYY,FanYJ.Simulationanalysisofvariablespeeddoubly-fedwindpowergenerationsystem[J].PowerSystemTechnology,2011,35(6):32–36.
[3]陈娟，郭丽.变速双馈风力发电系统的仿真分析[J].电力电子技术,2010(10):31-34.
[4]李涛等.风电机组气流特性和风机工况仿真分析[J].电测与仪表,2013,50(9):117-120.
[5]张征，姜大为，储振涛.变速双馈风力发电系统的仿真与评估[J].电源学报,2012(4):3047-3054.