MATLAB/Simulink风能发电系统动态仿真与感应电机特性分析模型

资 源 简 介

本项目基于MATLAB/Simulink构建了完整的风能发电系统仿真模型，涵盖风力机、传动链、感应发电机及电网接口。通过模拟不同风速条件，分析系统动态响应过程及感应电机的电压、电流、功率输出特性，为风能系统优化提供数据支持。

详 情 说 明

基于Simulink的风能发电系统动态响应仿真与感应电机输出特性分析模型

项目介绍

本项目采用Simulink动态系统建模技术，构建了一套完整的风能发电系统仿真平台。通过集成风力机气动特性模型、传动装置、感应发电机及电网接口等关键组件，实现了对风能发电系统动态响应过程的高精度模拟。项目重点分析不同风速条件下感应电机的输出特性，并评估系统在各种风速波动模式下的稳定性表现，为风电场设计和运行优化提供理论依据。

功能特性

• 完整系统建模：包含风力机、传动装置、感应发电机和电网接口的完整仿真链路
• 多模式风速模拟：支持恒定风速、渐变风速和随机风速三种输入模式
• 动态响应分析：实时监测转速、转矩、功率等关键参数的动态变化过程
• 电气特性分析：详细分析感应电机三相电压电流波形、有功无功功率特性
• 稳定性评估：系统评估电压波动率、频率偏差、暂态响应时间等稳定性指标
• 性能计算功能：提供功率曲线分析、效率计算、年发电量估算等性能评估工具

使用方法

1. 打开MATLAB/Simulink环境，加载项目主文件
2. 在参数配置模块中输入系统参数：

- 风力机参数（叶片半径、功率系数曲线、桨距角） - 感应电机参数（额定功率、极对数、定转子电阻电感） - 传动系统参数（齿轮箱传动比、转动惯量） - 电网条件（电压等级、频率、短路容量）

1. 选择风速输入模式（恒定/渐变/随机）并设置相应参数
2. 运行仿真，观察实时动态响应过程
3. 查看输出结果：动态响应曲线、电气特性波形、性能分析图表
4. 生成稳定性分析报告和系统性能指标评估

系统要求

• 软件环境：MATLAB R2018b或更高版本，Simulink基础模块
• 推荐配置：4GB以上内存，支持双精度浮点运算的处理器
• 必要工具箱：SimPowerSystems工具箱，Simscape电气模块库

文件说明

主程序文件实现了系统的核心调度功能，包括仿真参数初始化、模型组件配置、风速数据生成、仿真过程控制以及结果后处理分析。具体负责协调风力机气动特性计算、感应电机dq轴数学模型求解、传动系统动力学仿真等关键模块的运行流程，并整合各模块输出数据生成完整的动态响应特性报告。