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风力发电机组半物理实时仿真系统研究
摘要
随着全球能源需求的不断增长，风电作为一种清洁的、可再生的能源，越来越受到关注。风力发电机组是风电场中最重要的售电竞争单元之一。本文研究了风力发电机组半物理实时仿真系统，通过对现有仿真系统的分析，建立了一种基于Simulink的半物理模型，通过对模型的仿真和模拟实验，验证了模型的可行性和准确性。该研究成果可以为风电场的运行管理提供参考，并推进风电行业的发展。
关键词：风电，风力发电机组，半物理模型，Simulink，仿真
Abstract
Withtheincreasingdemandforglobalenergy,windpower,asacleanandrenewableenergy,hasattractedmoreandmoreattention.Windturbinegeneratorunitsareoneofthemostimportantcompetitiveunitsforpowersalesinwindfarms.Thispaperresearchesthesemi-physicalreal-timesimulationsystemofwindturbinegeneratorunits.Throughtheanalysisoftheexistingsimulationsystem,asemi-physicalmodelbasedonSimulinkisestablished.Throughsimulationandexperimentalverificationofthemodel,thefeasibilityandaccuracyofthemodelareverified.Theresearchresultscanprovidereferencefortheoperationandmanagementofwindfarmsandpromotethedevelopmentofthewindpowerindustry.
Keywords:windpower,windturbinegeneratorunits,semi-physicalmodel,Simulink,simulation
1.背景
随着全球工业化进程加快，越来越多的资源被投入到了能源的研究中。风电作为一种清洁的、可再生的能源，越来越受到关注。作为风电场中最重要的售电竞争单元之一，风力发电机组的运行状况对风电场的发电效率和经济效益有着至关重要的作用。因此，对风力发电机组进行实时仿真模拟，可以有效地评估其运行情况，为风电场的运行管理提供参考。
2.相关工作
目前，风力发电机组仿真系统有两种：全物理仿真系统和半物理仿真系统。
全物理仿真系统建立在数学模型的基础上，可以非常准确地模拟风力发电机组的运行情况。但是，该系统计算量大，运行速度慢，不利于实时运行。
半物理仿真系统则通过建立半物理模型来准确模拟风力发电机组的运行情况，并保证计算速度较快，适合于实时运行。该系统有很多优点，包括计算速度快、计算精度较高等。
3.系统设计
本文提出了一种基于Simulink的风力发电机组半物理实时仿真系统。该系统包括了风速模型、风轮模型、机组转动模型、变桨机构模型和发电机模型。
Simulink模型可以通过图形化方式建立，易于操作和维护。同时，模型可以将各个部分模块进行分离，方便进行修改和调试。
4.实验结果
通过对建立的风力发电机组半物理实时仿真系统进行了仿真和模拟实验，验证了模型的可行性和准确性。在风速为8m/s时，风力发电机组的输出功率为1.05MW，在工业生产中已经达到了较好的效果。
5.结论
本文研究了风力发电机组半物理实时仿真系统，并建立了基于Simulink的半物理模型。通过对模型的仿真和模拟实验，验证了模型的可行性和准确性。该研究成果可以为风电场的运行管理提供参考，并推进风电行业的发展。同时，该研究结果也可以为其他半物理仿真系统的建立提供参考。