摘要：针对风力机特性模拟中电动机转矩控制较难实现的问题,提出一种转速调节模拟法风力机模拟器。该模拟器基于开关磁阻电机调速系统,DSP中实时采集转速和负载转矩信号,求解风力机模型,参考转速提供给开关磁阻电机调速系统实时跟踪。针对转速调节模拟法,建立误差模型以衡量模拟步长和转速对模拟误差的影响。针对开关磁阻电机的实时转速控制问题,依据模糊控制策略,设计模糊PI转速调节器,实现实时控制。将开关磁阻电机调速系统整定成典型Ⅱ型系统以确定模拟步长。固定风速变负载和变风速最大风能跟踪下的实验结果表明,该模拟器转速随动性能良好,能够输出期望风力机功率。

摘要：风力发电机系统是由多个动态过程相互耦合的复杂机电能量转换系统, WTS(风力机模拟器)作为实际风力机的实验替代设备,在实验室环境下其转动惯量较小,因此需要通过补偿转动惯量才可以模拟实际风机具有大转动惯量的机械动态。研究发现WTS在进行惯量补偿时传动链的转速信号存在噪声,严重影响其准确模拟实际风力机的机械动态。在分析传动链转速噪声对风力机模拟器机械动态模拟影响机理的基础上,设计了噪声抑制策略,并通过实验验证了考虑噪声抑制的风力机模拟器能够降低噪声对风机机械动态模拟的影响。

摘要：从研究小型风力发电系统需求出发,为了提高软硬件开发效率及可靠性,本着硬件标准化和软件组态化的原则,设计并实现了基于直流调速系统和实时组态环境的小型风力机模拟器,并进行了实验验证。实验结果表明,该风力机模拟器不但可以较为精准地模拟风力机的静态输出特性,动态响应好,达到不依赖于自然风资源而具有实际风力机特性的模拟效果,而且可以使离线仿真和在线运行统一在MATLAB/Simulink平台下组态和运行,风力机和风速模型及参数调整方便、软件开发效率高,对于实验室研究小型风力发电具有重要价值。

摘要：为了更系统、全面的对风力发电机组进行研究,设计了一套实验室用风力机特性模拟装置——风力机模拟器(WTS),该模拟器通过BUCK电路控制直流电动机工作在风力机特性的最佳转速或最佳转矩点,可以在不依赖于自然环境和风力机的情况下模拟风力机特性,可以模拟不同特性的风力机,而且可以任意设定风速的变化曲线,方便了实验室对风力发电系统的研究。

摘要：风力机模拟器作为模拟实际风力机的重要工具,可以简化风电研究的实验过程、缩短研发周期。由于模拟器的转动惯量远小于实际风力机,现有研究主要关注于应用转动惯量补偿算法的模拟器的稳定性问题。文中发现忽略阻尼或阻尼补偿不准确会严重影响模拟的准确性,导致转速偏低以至无法准确模拟实际风力机的机械动态过程,并完善了风力机模拟器的传动链模型,分析了风力机模拟器与实际风机传动链的阻尼差异对动态模拟准确性的影响机理,并设计了风力机模拟器的阻尼补偿策略。基于最大功率点跟踪控制实验验证了阻尼补偿策略,结果表明改进后的风力机模拟器能够更加准确地复现风力机的机械动态过程。

摘要：根据风电专业的教学需求,研制了以大型变桨距双馈异步变速恒频风力发电系统为主体的风电教学综合实验系统,介绍了系统的组成、结构、功能、硬件、软件方案设计,阐述了思路、特点、涉及到的实用技术等。该系统引入了"风力机模拟器"的设计理念,并且得到具体实施,综合实验系统不但适用于实验教学还可进行科学研究,具有良好的实际应用价值。

摘要：风速是风力发电机的一个重要参量,准确获取风机运行过程中实时的风速信息对风机的控制十分重要。文中基于牛顿-拉夫逊方法,设计并实现了一种风速观测器。该观测器根据风轮机运行中实时的运行状态数据,迭代估计出叶尖速比的近似值,再由它与风速的对应关系计算出实时的估计风速,达到风速观测的目的。最后,将该风速观测器分别在Matlab和风力机模拟器中进行仿真和实验验证,结果表明,所设计的风速观测器具有良好的风速估计性能,符合预期目标。