MATLAB风力发电系统动态仿真与分析平台

资 源 简 介

基于MATLAB的综合风力发电仿真平台，完整模拟风电场运行全过程。包含风机建模、传动系统、发电机控制和电网交互模块，支持风速变化、桨距调节等工况分析，适用于可再生能源系统研究和教学演示。

详 情 说 明

风力发电系统动态仿真与分析平台

项目介绍

本项目是一个基于MATLAB的综合风力发电仿真系统，用于模拟和分析风电场在不同工况下的动态运行特性。系统涵盖了从风能捕获到电能并网的全过程，包括风力机气动建模、传动系统仿真、发电机控制策略以及电网交互分析。通过参数化配置，用户可以灵活调整风机规格和控制参数，进行多种场景的对比仿真与性能评估。

功能特性

• 完整的风电系统建模：集成风力机、传动链、发电机及电网模型，实现端到端系统仿真。
• 逼真的风速模拟：支持基于威布尔分布的随机风速生成或导入实测风速序列。
• 先进的气动计算：采用叶片元素动量理论，精确计算风机气动特性与功率输出。
• 双馈发电机矢量控制：实现发电机有功、无功功率的解耦控制，模拟并网运行。
• 灵活的参数配置：允许用户自定义风机机械参数、控制策略和电网条件。
• 全面的分析输出：提供动态响应曲线、性能指标统计、稳定性评估及可视化图表。

使用方法

1. 配置仿真参数：在main.m脚本的配置区域设置风机规格、风速条件、控制参数和电网参数。
2. 运行仿真：执行main.m启动仿真计算，系统将根据设定工况进行动态模拟。
3. 查看结果：仿真结束后自动生成功率、转速、转矩等时域波形图，并输出性能分析报告。
4. 结果导出：可将仿真数据导出为MAT文件或Excel格式，用于进一步分析。

系统要求

• 操作系统：Windows 10/11，Linux或macOS
• MATLAB版本：R2018b或更高版本
• 必需工具箱：Simulink, Simscape Electrical, Control System Toolbox, Signal Processing Toolbox

文件说明

主程序文件集成了风力发电系统的核心仿真流程，实现了风速模型生成、风机气动特性计算、传动系统动力学求解、发电机控制系统执行以及电网交互模拟等关键功能。它负责协调各子系统模块的运行，完成从初始化参数设置、动态过程求解到结果分析与可视化输出的全过程管理，并最终生成包含发电效率、稳定性指标在内的综合性能评估报告。