风力发电监测系统仿真设计

风力发电监测系统仿真设计(论文12000字)
摘要：本次设计在已建立好的基于MATLAB建模与仿真的风力发电系统的基础上，增加了对部分参量的研究、仿真与分析。本次风电系统使用直驱永磁同步电机，整流器、逆变器均采用SPWM调制技术，构成了双SPWM结构。为减少因整流电路和逆变电路发生作用而产生的谐波及无功功率的影响，建立模型时在整流电路和逆变电路后加入滤波器。由于风电系统的控制系统模块在MATLAB仿真中有建立好的模板，我们直接将其从模型库中调用出来即可。由于最终目标是实现对风电系统关键参量的监测与分析，故而选择用示波器读取各参量及其相关参量的仿真波形图。
关键词：风电系统、监测系统、双SPWM结构、滤波电路、谐波、参量分析 、波形图

Wind power monitoring system simulation design
Abstract： This design adds to the research, simulation and analysis of some parameters based on the established wind power system based on MATLAB modeling and simulation.The wind power system uses a direct-drive permanent magnet synchronous motor. Both the rectifier and the  adopt SPWM modulation technology to form a dual SPWM structure.In order to reduce the influence of the harmonics and reactive power generated by the rectifier circuit and the  circuit, filters are added after the rectifier circuit and the circuit when the model is established.Since the control system module of the wind power system has a well-established template in MATLAB simulation, we can directly call it from the model library.Because the ultimate goal is to realize the monitoring and analysis of key parameters of the wind power system, the oscilloscope is chosen to present the simulation oscilloscope of each parameter and its related parameters.
Key words：wind power system, monitoring system, dual SPWM structure, filter circuit, harmonics, parametric analysis, waveform diagram
 

1 绪论    1
1.1 研究背景与研究意义    1
1.2 风力发电技术的概况    1
1.2.1 恒速恒频异步发电机    2
1.2.2 变速恒频双馈异步发电机    2
1.2.3 直驱永磁同步发电机    3
1.2.4 风电技术的发展前景与展望    3
1.3 本文的主要工作    3
2 直驱永磁同步发电机系统    5
2.1同步发电机介绍    5
2.2 双SPWM结构    5
2.3 锁相环    5
2.4高电容滤波器、 R-L滤波器，L-C滤波器    5
3 直驱永磁同步电机建模与拓扑结构    6
3.1 直驱永磁同步发电机模型    6
3.2 风力机模型    7
3.3 逆变器及其控制模型    9
3.4 整流器模型    10
4 风电系统监测系统建模仿真    11
4.1 风电系统监测系统建模    11
4.2 监测系统仿真及结果呈现    15
4.2.1 风速仿真    15
4.2.2 永磁同步电机仿真    16
4.2.3  整流器仿真    16
4.2.3  逆变器仿真    19
4.2.4    保护装置仿真.................    22
4.2.5 风力机转矩、转速和风速关系的仿真    23
4.2.6 锁相环的仿真    24
4.3 谐波    27
4.3.1 谐波的危害及解决方法    27
5 小结与心得    28
参考文献    29
致 谢    30