基于Matlab的风机仿真模型

资 源 简 介

基于Matlab的风机仿真模型

详 情 说 明

本文将介绍使用Matlab构建风机仿真模型的核心思路及其在可再生能源领域的应用价值。

风机仿真模型主要模拟风力发电系统的动态特性，包括叶轮空气动力学、传动链机械结构和电力转换系统等关键模块。在Matlab环境中，通常采用Simulink搭建模块化仿真框架，通过物理方程或数据驱动方式实现各组件耦合。

典型建模过程从气动功率计算开始，利用风速-功率曲线表征风能捕获效率。传动系统则需考虑齿轮箱惯量、轴系刚度等参数，常使用质量-弹簧-阻尼器等效模型。对于电力部分，需模拟发电机类型（如双馈感应或永磁同步）及其并网控制策略。

这类模型的突出价值在于： 支持变桨距控制、最大功率点跟踪等算法的安全测试 可评估电网故障下的暂态响应特性 为风机尺寸优化和场址布局提供数据支撑

仿真结果既能用于学术研究，也能指导实际控制系统开发。通过参数敏感性分析，工程师可识别关键影响因子，而硬件在环测试（HIL）前期的模型验证能显著降低研发风险。

对于想深入研究的开发者，建议从NREL（美国国家可再生能源实验室）发布的基准模型入手，逐步扩展电气和机械子系统模型复杂度。