【正文】 ，可以求出基本風(fēng)速在8m/s 、12m/s 、18m/s 時(shí)所對(duì)應(yīng)的Amplitude of 、根據(jù)規(guī)定Time to start cycle的值為15s, Time period of cycle的值為12。首先來研究基本風(fēng)速為8m/s時(shí)的風(fēng)電機(jī)組處理特性，風(fēng)況的參數(shù)設(shè)置如下圖所示：圖616基本風(fēng)速為8m/s的極端風(fēng)況設(shè)置界面經(jīng)計(jì)算，可得風(fēng)速與電功率隨時(shí)間的變化曲線如下圖所示圖617 8m/s極端風(fēng)的功率與風(fēng)速隨時(shí)間的變化曲線經(jīng)計(jì)算后，可得風(fēng)電機(jī)轉(zhuǎn)子電壓、電流、有功功率、無功功率隨時(shí)間的變化曲線，定子電壓、電流、有功功率、無功功率隨時(shí)間的變化曲線，如圖617所示圖618 8m/s的極端風(fēng)速下風(fēng)電機(jī)組出力特性各參數(shù)的變化曲線通過圖617和圖618可以看出當(dāng)風(fēng)速低于額定風(fēng)速，且穩(wěn)定時(shí)，電機(jī)對(duì)電網(wǎng)的功率也低于額定功率，且保持穩(wěn)定，當(dāng)風(fēng)速驟然升高時(shí)，電機(jī)對(duì)電網(wǎng)的功率也驟然升高，且程波動(dòng)狀態(tài)升高。當(dāng)風(fēng)速達(dá)到額定風(fēng)速的時(shí)候，電機(jī)的功率也達(dá)到了額定功率。當(dāng)風(fēng)速下降時(shí)，電機(jī)對(duì)電網(wǎng)的功率也隨之下降，當(dāng)風(fēng)速趨于平穩(wěn)時(shí)，電機(jī)對(duì)電網(wǎng)的功率也趨于平穩(wěn)，也可看出功率曲線、定子電壓、定子電流、定子有功功率、轉(zhuǎn)子電流隨時(shí)間的變化曲線大致相同，但定子電壓與其他曲線的相似度跟湍流風(fēng)相比是降低的。雙饋電機(jī)的定子的電壓雖然發(fā)生波動(dòng)，但波動(dòng)時(shí)發(fā)生在一個(gè)很小的范圍內(nèi)，基本上在690V左右小范圍波動(dòng)，這也符合雙饋異步電機(jī)的工作原理。定子的電流波動(dòng)范圍很大，波動(dòng)范圍在580A到1800A之間，而且對(duì)風(fēng)速的變化也比較敏感。轉(zhuǎn)子的電流波動(dòng)范圍在250A到700A之間，對(duì)風(fēng)速的變化也很敏感，不過電流的變化范圍要小于定子側(cè)。定子側(cè)的有功功率也處在一個(gè)比較大的波動(dòng)范圍，在700kW到2100kW之間波動(dòng)，一直處于向電網(wǎng)輸出有功的狀態(tài)，而且對(duì)風(fēng)速的變化也比較敏感。從定子的無功功率曲線可以看出，風(fēng)電機(jī)組雙饋異步電機(jī)的定子側(cè)并不提供無功功率。轉(zhuǎn)子的電壓很不穩(wěn)定，且波動(dòng)范圍也很大，在10V到425V之間波動(dòng)。對(duì)比轉(zhuǎn)子側(cè)的有功和無功曲線，可以看出他們的曲線在形狀上是對(duì)稱的，但是在數(shù)值上并不能相互抵消。轉(zhuǎn)子側(cè)大部分時(shí)間處在向電網(wǎng)吸收有功功率的狀態(tài)，且對(duì)風(fēng)速的變化十分敏感。轉(zhuǎn)子側(cè)的無功時(shí)而向電網(wǎng)吸收無功功率，時(shí)而向電網(wǎng)輸出無功功率，且對(duì)風(fēng)速的變化十分敏感。接著來研究起始風(fēng)速為12m/s時(shí)的風(fēng)電機(jī)組處理特性，風(fēng)況的參數(shù)設(shè)置如下圖所示： 圖619 基本風(fēng)速為12m/s的極端風(fēng)況設(shè)置界面經(jīng)計(jì)算，可得風(fēng)速與電功率隨時(shí)間的變化曲線如下圖所示圖620 12m/s極端風(fēng)的功率與風(fēng)速隨時(shí)間的變化曲線經(jīng)計(jì)算后，可得風(fēng)電機(jī)轉(zhuǎn)子電壓、電流、有功功率、無功功率隨時(shí)間的變化曲線，定子電壓、電流、有功功率、無功功率隨時(shí)間的變化曲線，如圖所示 圖621 12m/s的極端風(fēng)速下風(fēng)電機(jī)組出力特性各參數(shù)的變化曲線通過圖620和圖621可以看出，起始風(fēng)速為12m/s情況下的功率明顯沒有起始風(fēng)速為8m/s情況下的功率穩(wěn)定，且當(dāng)風(fēng)速驟增時(shí)，電機(jī)對(duì)電網(wǎng)功率也立即驟增，且當(dāng)風(fēng)速增到額定值時(shí)，電機(jī)對(duì)電網(wǎng)功率也達(dá)到額定值。當(dāng)風(fēng)速驟減時(shí)，電機(jī)對(duì)電網(wǎng)功率也立即驟減，且功率驟減的穩(wěn)定性要低于功率驟增的穩(wěn)定性。由圖還可以發(fā)現(xiàn)，在這種風(fēng)況下，當(dāng)風(fēng)速回歸到起始風(fēng)速時(shí)，電機(jī)對(duì)電網(wǎng)的功率卻下降到低于之前穩(wěn)定時(shí)功率，隨后才慢慢回歸到穩(wěn)定時(shí)的功率，且保持波動(dòng)性穩(wěn)定。也可看出功率曲線、定子電壓、定子電流、定子有功功率、轉(zhuǎn)子電流隨時(shí)間的變化曲線大致相同。雙饋電機(jī)的定子的電壓雖然發(fā)生波動(dòng)，但波動(dòng)時(shí)發(fā)生在一個(gè)很小的范圍內(nèi)，基本上在690V左右小范圍波動(dòng)，這也符合雙饋異步電機(jī)的工作原理。定子的電流波動(dòng)范圍很大，波動(dòng)范圍在1700A到1745A之間，且十分不穩(wěn)定，對(duì)風(fēng)速的變化也比較敏感。轉(zhuǎn)子的電流波動(dòng)范圍在670A到686A之間，十分不穩(wěn)定，且對(duì)風(fēng)速的變化也很敏感，不過電流的變化范圍要小于定子側(cè)。定子側(cè)的有功功率也處在一個(gè)比較大的波動(dòng)范圍，在2030kW到2085kW之間波動(dòng)，一直處于向電網(wǎng)輸出有功的狀態(tài)，而且對(duì)風(fēng)速的變化也比較敏感，功率大部分的時(shí)間都維持在風(fēng)機(jī)的額定功率附近。從定子的無功功率曲線可以看出，風(fēng)電機(jī)組雙饋異步電機(jī)的定子側(cè)并不提供無功功率。轉(zhuǎn)子的電壓很不穩(wěn)定，且波動(dòng)范圍也十分大，在20V到220V之間波動(dòng)。對(duì)比轉(zhuǎn)子側(cè)的有功和無功曲線，可以看出他們的曲線在形狀上是對(duì)稱的，但是在數(shù)值上并不能相互抵消。轉(zhuǎn)子側(cè)大部分時(shí)間處在向電網(wǎng)吸收有功功率的狀態(tài)，且對(duì)風(fēng)速的變化十分敏感。轉(zhuǎn)子側(cè)的無功時(shí)而向電網(wǎng)吸收無功功率，時(shí)而向電網(wǎng)輸出無功功率，且對(duì)風(fēng)速的變化十分敏感。接著來研究起始風(fēng)速為18m/s時(shí)的風(fēng)電機(jī)組處理特性，風(fēng)況的參數(shù)設(shè)置如下圖所示：圖622 基本風(fēng)速為18m/s的極端風(fēng)況設(shè)置界面經(jīng)計(jì)算，可得風(fēng)速與電功率隨時(shí)間的變化曲線如下圖所示圖623 18m/s極端風(fēng)的功率與風(fēng)速隨時(shí)間的變化曲線經(jīng)計(jì)算后，可得風(fēng)電機(jī)轉(zhuǎn)子電壓、電流、有功功率、無功功率隨時(shí)間的變化曲線，定子電壓、電流、有功功率、無功功率隨時(shí)間的變化曲線，如圖所示圖624 18m/s的極端風(fēng)速下風(fēng)電機(jī)組出力特性各參數(shù)的變化曲線通過圖623和624可以看出，起始風(fēng)速為18m/s情況下的功率明顯沒有起始風(fēng)速為12m/s情況下的功率穩(wěn)定，且當(dāng)風(fēng)速驟增時(shí)，電機(jī)對(duì)電網(wǎng)功率也立即驟增，且當(dāng)風(fēng)速增到額定值時(shí)，電機(jī)對(duì)電網(wǎng)功率也達(dá)到額定值。當(dāng)風(fēng)速驟減時(shí)，電機(jī)對(duì)電網(wǎng)功率也立即驟減，且功率驟減的穩(wěn)定性要低于功率驟增的穩(wěn)定性。由圖還可以發(fā)現(xiàn)，在這種風(fēng)況下，當(dāng)風(fēng)速回歸到起始風(fēng)速時(shí)，電機(jī)對(duì)電網(wǎng)的功率卻下降到低于之前穩(wěn)定時(shí)功率，隨后才慢慢回歸到穩(wěn)定時(shí)的功率，且保持波動(dòng)性穩(wěn)定。也可看出功率曲線、定子電壓、定子電流、定子有功功率、轉(zhuǎn)子電流隨時(shí)間的變化曲線大致相同。雙饋電機(jī)的定子的電壓雖然發(fā)生波動(dòng)，但波動(dòng)時(shí)發(fā)生在一個(gè)很小的范圍內(nèi)，基本上在690V左右小范圍波動(dòng)，這也符合雙饋異步電機(jī)的工作原理。定子的電流波動(dòng)范圍很大，波動(dòng)范圍在1680A到1760A之間，且十分不穩(wěn)定，對(duì)風(fēng)速的變化也比較敏感。轉(zhuǎn)子的電流波動(dòng)范圍在662A到693A之間，十分不穩(wěn)定，且對(duì)風(fēng)速的變化也很敏感，不過電流的變化范圍要小于定子側(cè)。定子側(cè)的有功功率也處在一個(gè)比較大的波動(dòng)范圍，在2010kW到2102kW之間波動(dòng)，一直處于向電網(wǎng)輸出有功的狀態(tài)，而且對(duì)風(fēng)速的變化也比較敏感，功率大部分的時(shí)間都維持在風(fēng)機(jī)的額定功率附近。從定子的無功功率曲線可以看出，風(fēng)電機(jī)組雙饋異步電機(jī)的定子側(cè)并不提供無功功率。轉(zhuǎn)子的電壓很不穩(wěn)定，且波動(dòng)范圍也十分大，在20V到190V之間波動(dòng)。對(duì)比轉(zhuǎn)子側(cè)的有功和無功曲線，可以看出他們的曲線在形狀上是對(duì)稱的，但是在數(shù)值上并不能相互抵消。轉(zhuǎn)子側(cè)大部分時(shí)間處在向電網(wǎng)吸收有功功率的狀態(tài)，且對(duì)風(fēng)速的變化十分敏感。轉(zhuǎn)子側(cè)的無功時(shí)而向電網(wǎng)吸收無功功率，時(shí)而向電網(wǎng)輸出無功功率，且對(duì)風(fēng)速的變化十分敏感。第七章 總結(jié)風(fēng)能具有密度低，間歇性、復(fù)雜性等特點(diǎn)，使得對(duì)于風(fēng)力發(fā)電機(jī)運(yùn)行特性的研究有著重要的意義，尤其是發(fā)電機(jī)的有功無功輸出特性更是風(fēng)力發(fā)電機(jī)特性的關(guān)鍵。為了更好的了解風(fēng)力發(fā)電機(jī)的運(yùn)行特性，研究并學(xué)習(xí)了PSCAD和Bladed兩款軟件。首先運(yùn)用PSCAD搭建模型，并進(jìn)行模擬與仿真，得出風(fēng)電機(jī)組的出力特性曲線。然后運(yùn)用Bladed軟件，對(duì)風(fēng)電機(jī)的電氣部分進(jìn)行設(shè)計(jì)與建模，對(duì)風(fēng)電機(jī)雙饋異步電機(jī)在額定工況下的穩(wěn)態(tài)運(yùn)行特性進(jìn)行計(jì)算。運(yùn)用Bladed設(shè)置出不同的典型風(fēng)模型，即湍流風(fēng)和極端風(fēng)，并計(jì)算風(fēng)電機(jī)在不同風(fēng)模型下發(fā)電機(jī)的出力特性。通過對(duì)不同風(fēng)況下的不同曲線進(jìn)行研究與對(duì)比，從而了解風(fēng)力發(fā)電機(jī)的出力特性。在接下來的學(xué)習(xí)中，會(huì)繼續(xù)對(duì)風(fēng)電機(jī)組的電氣部分和出力特性進(jìn)行更加深入的學(xué)習(xí)和研究，希望通過這方面的的學(xué)習(xí)和研究，可以使得風(fēng)電機(jī)組為電網(wǎng)提供更穩(wěn)定更優(yōu)質(zhì)的電能，使得風(fēng)電產(chǎn)業(yè)可以得到更迅猛的發(fā)展。參考文獻(xiàn)[1]，1213頁(yè)[2],58頁(yè)[3](北京).2011,8頁(yè)[4],610頁(yè)[5]，2011，35頁(yè)[6]，2010，46頁(yè)[7]，2008，6頁(yè)[8]，2010，9頁(yè)[9] ，2010,7頁(yè)[10]（自然科學(xué)版），2006,911頁(yè)[11],2010,58頁(yè)[12] (北京),2010,810頁(yè) [13] ,2010,36頁(yè) [14] ,2010,57頁(yè)[15]，2005，3頁(yè)[16]，2004，913頁(yè)致謝在這一次的畢業(yè)論文完成的過程中，鄧英老師給予了我最親切的關(guān)懷和最悉心的指導(dǎo)。從課題的選擇，軟件的安裝及其使用，風(fēng)電機(jī)組模型的建立，論文的撰寫與修改，鄧?yán)蠋煻疾粩嗟慕o予了我指導(dǎo)和支持，同時(shí)，她嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神和認(rèn)真的工作作風(fēng)也深深的感染了我。在此向鄧?yán)蠋熤乱宰钫\(chéng)摯的謝意和崇高的敬意。作為一名本科生，由于缺少實(shí)踐和研究的經(jīng)驗(yàn)，在畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中，難免會(huì)出現(xiàn)找不到研究的方向或是走很多彎路的情況，有時(shí)也難免會(huì)出現(xiàn)懈怠和懶惰等情緒，畢業(yè)設(shè)計(jì)是個(gè)考驗(yàn)綜合能力的任務(wù)，除了學(xué)術(shù)上的困難與問題，還會(huì)發(fā)生一些軟件無法安裝或是崩潰，文獻(xiàn)的格式不兼容，排版出現(xiàn)錯(cuò)誤等各種意想不到的問題。還好在大學(xué)最后的這一段時(shí)光里，一直有老師、同學(xué)和朋友們的幫助和支持，是他們的幫助，是我畢設(shè)從一開始的毫無頭緒開始一點(diǎn)一點(diǎn)累積，直到最后論文的完成，這是一個(gè)值得懷念的過程，你們的支持，是我不斷前進(jìn)的動(dòng)力。再次感謝所有在畢業(yè)設(shè)計(jì)期間給過我陪伴、幫助和支持的人們，謝謝你們。43