MATLAB风力发电系统模块化仿真工具箱

资 源 简 介

该MATLAB工具箱提供完整的风力发电系统仿真模块，涵盖风机空气动力学、传动系统、发电机控制及电网交互。支持参数调整、性能分析和故障模拟，可实现从风能到电能的全过程动态仿真，适用于风力发电系统设计与优化研究。

详 情 说 明

风力发电系统模块化仿真工具箱

项目介绍

本工具箱为风力发电系统提供了一个完整的模块化仿真环境。基于Simulink平台，整合了从风能捕获到电能并网的全过程模型，涵盖空气动力学、机械传动、发电机控制及电网交互等关键环节。适用于风机设计、控制策略验证、系统性能分析和故障诊断等研究与应用场景。

功能特性

• 完整系统建模：包含风机叶片、传动链、发电机、变流器及电网的精细化模型。
• 多物理场耦合仿真：支持空气动力学与机械动力学的联合仿真，以及电力电子系统的动态模拟。
• 灵活的参数配置：支持用户自定义环境参数、风机结构参数、电气参数及控制参数。
• 丰富的输出分析：提供功率曲线、动态响应波形、效率指标及稳定性评估结果。
• 故障模拟功能：可模拟常见故障工况，评估系统鲁棒性与安全边界。

使用方法

1. 打开MATLAB/Simulink，将工具箱文件夹添加到路径中。
2. 运行主脚本以初始化系统参数和仿真环境。
3. 在Simulink中打开主仿真模型，根据需要调整模块参数。
4. 设置仿真时间与步长，启动仿真。
5. 仿真结束后，查看自动生成的功率曲线、动态响应波形及性能分析报告。

系统要求

• MATLAB R2020b或更高版本
• Simulink基础模块库
• Simscape（用于机械系统建模）
• Simscape Electrical（用于电力系统建模）
• Signal Processing Toolbox（用于数据分析）

文件说明

主脚本作为整个仿真工具箱的入口与控制核心，主要承担以下功能：负责初始化仿真所需的全局参数，包括风速时序、风机几何尺寸、发电机特性以及控制器设定值等关键变量；自动配置仿真模型的输入与输出接口；执行仿真流程并调用后处理函数，完成数据结果的提取与分析；最终生成系统功率输出曲线、各部件的动态响应图表以及综合性能评估报告。