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一种直驱永磁风电机组的建模仿真方法及系统与流程

2025-04-30 16:00:01 147次浏览

技术特征:

1.一种直驱永磁风电机组的建模仿真方法,其特征在于:包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种直驱永磁风电机组的建模仿真方法,其特征在于:所述步骤一中,环境数据集包括气象环境监测传感器实时获取的环境条件数据,环境数据集的表达式为,至依次对应气象环境监测传感器每次获取的温度值和风速值,表示获取环境条件数据的时间点,数字编号1至表示气象环境监测传感器获取的温度值和风速值有组。

3.根据权利要求2所述的一种直驱永磁风电机组的建模仿真方法,其特征在于:所述步骤二中,机械数据集包括直驱永磁风电机组实时提供的风轮组件机械参数和直驱永磁发电组件机械参数,机械数据集的表达式为,表示直驱永磁风电机组提供机械参数的时间点,表示直驱永磁风电机组提供的风轮组件机械参数和提供参数的时间点,表示直驱永磁风电机组提供的直驱永磁发电组件机械参数和提供参数的时间点。

4.根据权利要求3所述的一种直驱永磁风电机组的建模仿真方法,其特征在于:所述步骤三中,建模仿真模块随机抽取环境数据集中第组气象环境监测传感器获取的温度值和风速值,标记为,再对应抽取相同时间点下,机械数据集中的风轮组件机械参数和直驱永磁发电组件机械参数,其中,和为相同时间点,风轮组件机械参数包括叶片转速、叶片长度、风轮半径、叶片数目和风轮组件叶片面积,直驱永磁发电组件机械参数包括控制策略和产出电能总量。

5.根据权利要求4所述的一种直驱永磁风电机组的建模仿真方法,其特征在于:所述步骤三中,风能转换数据组计算公式如下:

6.根据权利要求5所述的一种直驱永磁风电机组的建模仿真方法,其特征在于:所述步骤三中,电能转换数据组计算公式如下:

7.根据权利要求6所述的一种直驱永磁风电机组的建模仿真方法,其特征在于:所述步骤四中,matlab/simulink仿真平台根据环境数据集、机械数据集和风能转换数据组,构建生成直驱式风力机模型,学习模拟风轮组件捕获风能后转换为机械能,再通过直驱永磁发电组件将机械能转换为电能的过程,matlab/simulink仿真平台根据机械数据集、风能转换数据组和电能转换数据组,构建生成永磁同步风力发电机机侧整流器控制系统仿真模型,学习模拟不同控制策略下,直驱永磁发电组件按照不同发电效率将机械能转换为电能的过程。

8.根据权利要求7所述的一种直驱永磁风电机组的建模仿真方法,其特征在于:所述步骤五中,风况模式包括阶梯风况模式、渐变风况模式和随机风况模式,阶梯风况模式在固定时间段内控制风速值保持不变,然后在下一个时间段内快速提高或降低至新的风速值,渐变风况模式在固定时间段内控制风速值递增或递减,随机风况模式在固定时间段内控制风俗值不规则变化。

9.根据权利要求8所述的一种直驱永磁风电机组的建模仿真方法,其特征在于:所述步骤六中,若实际产出电能总量与预测产出电能总量差值的绝对值超过预测产出电能总量的5%,建模仿真模块判断直驱式风力机模型和永磁同步风力发电机机侧整流器控制系统仿真模型的仿真程度低,建模仿真模块通过matlab/simulink仿真平台,重新构建直驱式风力机模型和永磁同步风力发电机机侧整流器控制系统仿真模型,再根据不同的风况模式,按照最佳叶尖速比输出对应的仿真控制策略和预测产出电能总量,直至实际产出电能总量与预测产出电能总量差值的绝对值未超过预测产出电能总量的5%。

10.一种直驱永磁风电机组的建模仿真系统,应用于权利要求1-9任一项所述的直驱永磁风电机组的建模与仿真方法,包括气象环境监测传感器和直驱永磁风电机组,气象环境监测传感器用于监测环境条件数据,直驱永磁风电机组用于捕获风能后转换为机械能,再将机械能转换为电能,其特征在于:所述直驱永磁风电机组的建模仿真系统包括数据采集模块和建模仿真模块;


技术总结
本发明涉及风力发电技术领域,且公开了一种直驱永磁风电机组的建模仿真方法及系统,包括数据采集模块和建模仿真模块。该直驱永磁风电机组的建模仿真方法及系统通过数据采集模块采集数据集,建模仿真模块分析风能转换为机械能、机械能总量转换为电能的详细过程,仿真平台构建生成直驱式风力机模型和永磁同步风力发电机机侧整流器控制系统仿真模型,建模仿真模块设置不同的风况模式,并控制模型输出控制策略和预测电能总量,能量转换模型仿真程度高,环境条件与风况模式匹配时,建模仿真模块按照仿真控制策略运行直驱永磁风电机组,将实际产出电能总量与预测产出电能总量进行对比,判断模型仿真程度,并进行模型优化管理,控制生产策略效能更佳。

技术研发人员:叶剑辉,吴俊靖,吴鸣秋,陈宇
受保护的技术使用者:中国电建集团福建工程有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/18
文档序号 : 【 40049342 】

技术研发人员:叶剑辉,吴俊靖,吴鸣秋,陈宇
技术所有人:中国电建集团福建工程有限公司

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叶剑辉吴俊靖吴鸣秋陈宇中国电建集团福建工程有限公司
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