【MATLAB风力发电仿真】风电场系统建模与控制器设计平台

资 源 简 介

本项目基于MATLAB/Simulink构建了一套完整的风力发电系统模型，包含风机空气动力学、传动链、发电机与控制系统模块，支持风速变化下的功率输出分析、机械应力评估及并网性能仿真。

详 情 说 明

风力发电系统建模与仿真平台

项目介绍

本项目构建了一个完整的风力发电系统数学模型与仿真平台，集成了风力机空气动力学、传动系统、永磁同步发电机以及控制系统等多个核心模块。通过该平台，用户可以模拟在不同风速条件下风力发电机组的运行特性，包括功率输出、机械应力、动态响应及并网性能，为风力发电系统的设计、分析与优化提供有效的仿真工具。

功能特性

• 完整系统建模：涵盖从风能捕获到电能输出的全过程，包括风力机、传动链、发电机和控制系统。
• 灵活的参数配置：支持用户自定义风力机、发电机及控制器的各项参数，以适应不同型号的机组仿真需求。
• 先进的控制算法：内置最大功率点跟踪（MPPT）算法以及桨距角、转矩等多变量控制策略。
• 丰富的仿真输出：提供功率、转速、转矩等关键状态变量的动态曲线，以及发电效率、容量因数等性能指标。
• 多格式数据导出：仿真结果可导出为 .mat 或 .csv 格式，便于后续分析与处理。

使用方法

1. 配置仿真参数：编辑配置文件或运行主脚本前设置输入参数，包括风速数据、风机与发电机参数、控制器参数以及仿真时间设置。
2. 运行仿真：执行主程序，系统将依据设定参数进行动态仿真计算。
3. 分析结果：仿真完成后，自动生成系统运行状态曲线和性能数据报告，用户可直接在界面查看或导出数据文件进行深入分析。

系统要求

• 操作系统：Windows 10/11, Linux 或 macOS
• 软件环境：MATLAB R2020a 或更高版本
• 必要工具箱：Simulink, Control System Toolbox（若涉及控制律设计与分析）

文件说明

主程序文件整合了风力发电系统的核心建模与仿真流程，主要功能包括：初始化仿真环境与参数设置；调用空气动力学模块计算风能捕获效率；执行传动系统与发电机模型的动态解算；实施最大功率点跟踪及其他控制算法以优化功率输出；最后进行数据收集、结果可视化以及仿真数据的导出操作。