低风速风电机组输出特性仿真研究的任务书.docx

低风速风电机组输出特性仿真研究的任务书
任务书
题目：低风速风电机组输出特性仿真研究
任务背景：
近年来，随着全球能源需求的不断增长和环境保护意识的不断提升，可再生能源逐渐成为各国政府推动的重要战略之一。风能资源作为一种清洁、环保的能源形式，逐渐成为人们广泛关注的焦点。然而，由于风能的跟风性和不稳定性，使风能的开发利用面临许多挑战。低风速风电机组（以下简称低风速机组）因其适用范围广、成本低、投资回收快等特点，近年来成为风力发电领域研究的热点之一。低风速机组具有较好的风启动性能和对低风速的适应能力，其风速启动阈值普遍在2m/s以下，可以实现对弱风场的利用，同时其总成本普遍较低。因此，研究低风速机组的输出特性是推动风能发展的重要一环。
任务要求：
本次任务要求对低风速机组进行输出特性仿真研究，包括以下几个方面：
1.建立低风速机组电气模型：首先，需要选取一款低风速机组进行仿真研究，并对其电气部分进行建模。在建立电气模型时需要考虑的因素包括：发电机类型（如异步、同步、永磁等）、功率控制方式（如变桨、变频等）等。建立出电气模型后，需要进行参数设置和验证，确定其仿真精度。
2.建立风机模型：为了模拟风机对风场的响应，需要对其风机模型进行建立。建立风机模型后，需要通过仿真算法动态模拟风机的响应特性，如风机初始转速、风机风扇在不同时刻的受力变化等。
3.建立风场模型：为了保证仿真结果的可靠性，需要对风场进行建模。因为风场受地形、地形中障碍物、海拔高度等因素影响，因此需要注意模型的建立和参数的设置。
4.进行仿真分析：根据建立的电气模型、风机模型和风场模型，进行多种条件的仿真分析，如风速的不同变化、风向的变化等。仿真分析的目标是探究低风速机组在不同条件下的发电能力，如其平均发电量、起始风速、额定风速等指标。
5.提出优化建议：分析仿真结果，对现有问题进行归纳和分析，提出优化建议。优化方向可包括电气或机械方面的改进，如变频器的改进、叶片形状的改进等。
任务要点：
1.选取一款低风速机组进行仿真研究，并进行电气模型建立和参数设置；
2.建立风机模型，计算风扇的受力变化和响应特性；
3.建立风场模型，包括地形特征、障碍物等，确定参数的设置；
4.根据建立的模型进行仿真分析，探究低风速机组在不同条件下的发电能力；
5.分析仿真结果，提出对现有问题的优化建议。
任务成果：
1.电气模型建立报告，包括选定模型的技术参数、电气模型的建立过程等；
2.风机模型建立报告，包括风扇的特性曲线等；
3.风场模型建立报告，包括地形和障碍物参数的设置等；
4.仿真分析报告，包括不同条件下低风速机组的发电能力、发电量等指标；
5.优化建议报告，根据仿真分析结果提出电气和机械方面的优化建议。
任务时间:
本任务约需1个半月时间完成，其中具体分别如下：
1.第一周：选取低风速机组，确定电气模型建立方案，确定风机模型；
2.第二周-第三周：基于电气模型建立基础上，进行参数设置和验证，完成电气模型建立；
3.第四周-第五周：建立风机模型，并进行风扇特性曲线的计算；
4.第六周-第七周:建立风场模型，完成模型参数设定；
5.第八周-第十周：根据建立的模型进行模拟仿真分析；
6.第十一周-第十二周：对仿真结果进行整理分析，并提出优化建议。
任务经费：
本任务所需经费20万元，包括设备采购费、试验使用费、文献资料费、研究绩效等，不包括场地租赁费用。