基于MATLAB的风力发电系统设计PPT

答辩人：陈旭

指导教授：万旻TheGraduationThesisDefense毕业论文答辩南昌大学科学技术学院电气工程及其自动化122CONTENTS142537研究背景Matlab-Simulink介绍仿真结果分析建模和仿真总结和展望南昌大学科学技术学院课题：基于MATLAB的风力发电系统的设计致谢6文献综述1研究背景RESEARCHBACKGROUNDS南昌大学科学技术学院PPT模板下载：/moban/行业PPT模板：/hangye/节日PPT模板：/jieri/PPT素材下载：/sucai/PPT背景图片：/beijing/PPT图表下载：/tubiao/优秀PPT下载：/xiazai/PPT教程：/powerpoint/Word教程：/word/Excel教程：/excel/资料下载：/ziliao/PPT课件下载：/kejian/范文下载：/fanwen/试卷下载：/shiti/教案下载：/jiaoan/PPT论坛：

1研究背景RESEARCHBACKGROUNDS主题研究RESEARCHTOPIC南昌大学科学技术学院*

随着世界人口快速增长和可利用的能源飞快枯竭，全世界都即将陷入没有能源使用的尴尬地步，各个国家都迫切需要一种新的能源解燃眉之急。作为可再生能源，风能是一种无污染、安全使用、取之不尽用之不竭的新型能源。它在如今能源危机时代中如一颗启明星冉冉升起，吸引了无数科学家眼球。

国内现状国外现状我国的风能资源丰富，初步统计我国实际可开发的风能存储量约为10亿千瓦。自1984年4月在山东建成了第一个风力发电场并网发电使用后，至今我国先后一共建成了43个风力发电场，装机总容量达到76.3万千瓦，遍及全国14个省，其中以内蒙古、辽宁和新疆发展最为良好。世界上第１台用于发电的风力机于1891年在丹麦建成。20世纪80年代开始建立示范风电场，成为电网新电源。其中美国和加拿大是北美利用风能最好的国，为了鼓励利用风能，美国就制定了相关的法规，风力发电可享受减免联邦产品税。加拿大通过生产奖励基金的实施来扶持风电的发展1研究背景RESEARCHBACKGROUNDS南昌大学科学技术学院风力发电特点1研究背景RESEARCHBACKGROUNDS南昌大学科学技术学院123建造风力发电场比较火力发电、水力发电和核电发电要节约许多成本。风能是一种干净、环保的自然能源，使用过程中完全没有污染风力发电技术可以灵活应用，既可以并网运行，也可以离网独立运行，还可以与其它能源技术组成互补发电系统。1研究背景RESEARCHBACKGROUNDS南昌大学科学技术学院研究任务：设计一个风力发电系统，实现六个1.5兆瓦风力涡轮机与25千伏配电系统通过25公里25千伏馈线120kV电网相连。并实现对系统电压，电流以及转速的监测。2Matlab-Simulink电力系统仿真介绍南昌大学科学技术学院2MATLAB介绍南昌大学科学技术学院MATLAB是一款数学软件，它包含控制语句、函数、数据结构、输入和输出和面向对象编程特点。用户可以在命令窗口中将输入语句与执行命令同步，也可以先编写好一个较大的复杂的应用程序（M文件）后再一起运行。特点123可扩展性：Matlab最重要的特点是易于扩展，它允许用户自行建立指定功能的M文件。易学易用性：Matlab不需要用户有高深的数学知识和程序设计能力，不需要用户深刻了解算法及编程技巧。高效性：Matlab语句功能十分强大，一条语句可完成十分复杂的任务。2南昌大学科学技术学院Simulink介绍Simulink是MATLAB中一个极其重要的组件之一，它可以为客户提供一个仿真综合分析的集成和、动态系统仿真建模的环境，并且能准确地分析和控制系统的复杂模型。它具有两个十分明显的功能：仿真和链接。换而言之，它可以直接使用鼠标在窗口中手动画出自己所需要的系统控制模型，紧接着再利用MATLAB自带功能来对该控制系统进行仿真模拟。Simulink图形浏览库3风力发电系统的建模和仿真南昌大学科学技术学院3风力发电仿真建模南昌大学科学技术学院3南昌大学科学技术学院风力发电仿真建模本仿真主要有三相电源（120KV、50Hz），三相阻抗（2500MVA、X0/X1=3)，三相变压器（120KV/25KV、47MVA），三相接地变压器（X0=4.7Ohms），三相π线路（25km），三相电压电流测量元件（25KV）,静止同步补偿器数据采集器，风力涡轮机，示波器等。风电场由六能源风力涡轮机通过25公里25kV馈线连接到一个25kV配电系统出口到120kV电网。9兆瓦风力发电场是由三对1.5兆瓦风机模拟。风力涡轮机用鼠笼式感应发电机。定子绕组直接连接到50赫兹网格，转子由一个变桨风力涡轮机驱动。俯仰角控制，以限制发电机的输出功率，其额定值为风超过额定转速（9米/秒）。为了产生电能的感应发电机的速度必须略高于同步速度。每台风力发电机具有保护系统监测电压、电流和电机速度。4南昌大学科学技术学院风力发电仿真结果与分析01086421412161820/SV（m/s)I(pu/10MVA)P(MW)W（pu）4南昌大学科学技术学院风力发电仿真结果与分析

通过波形图，我们可以看出在某一固定的转速下，随着风速V增大，输出功率P也增大。

本论文额定风速9m/s。当风速小于9m/s时，电流很小基本不变。当风速大于9m/s时，电流明显增加。结果123

在某一固定的风速下，风力机在某一转速时可以输出最大的功率，转速较小或较大时风轮机输出功率将会降低。5总结和展望SUMMARYANDOUTLOOK南昌大学科学技术学院总结Conclusions

随着风速的增大，风电机组产生的电压波动也增加。由于风电机组单机容量越来越大，风速波动较大时风电机组输出功率会产生较大的波动。5总结和展望南昌大学科学技术学院

为有效地起到改善电网质量，在系统中装设静止无功补偿器提高电网的功率因数，减少电压波动。12展望5总结与展望南昌大学科学技术学院

发展风力发电已是世界能源发展的必经之路，它的安全、清洁和丰富决定风力发电的巨大潜力。但我国对风力发电系统的研究还有不足，有望改进：

提高风力发电的智能化控制，主要提高风力发电系统的自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和检测等基本功能。，以高效、经济、安全、可靠为核心贯穿全程。

提高辅助设备（如静止无功补偿器和储能元件等）在风力发电中作用，可有效减小电压波动和闪变，从而改善电能质量。6文献综述BIBLIOGRAPHY南昌大学科学技术学院[1]葛海涛.基于MATLAB的风力发电系统仿真研究[D]