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1、,The Graduation Thesis Defense,毕业论文答辩,南昌大学科学技术学院 电气工程及其自动化122,CONTENTS,1,4,2,5,3,7,研究背景,Matlab-Simulink介绍,仿真结果分析,建模和仿真,总结和展望,课题：基于MATLAB的风力发电系统的设计,致谢,6,文献综述,PPT模板下载： 行业PPT模板： 节日PPT模板： PPT素材下载： PPT图表下载： 优秀PPT下载： PPT教程： Word教程： Excel教程： 资料下载： PPT课件下载： 范文下载： 试卷下载： 教案下载： PPT论坛：,1,研究背景,RESEARCH BACKGROUN
2、DS,主题研究RESEARCH TOPIC,随着世界人口快速增长和可利用的能源飞快枯竭，全世界都即将陷入没有能源使用的尴尬地步，各个国家都迫切需要一种新的能源解燃眉之急。作为可再生能源，风能是一种无污染、安全使用、取之不尽用之不竭的新型能源。它在如今能源危机时代中如一颗启明星冉冉升起，吸引了无数科学家眼球。,国内现状,国外现状,我国的风能资源丰富，初步统计我国实际可开发的风能存储量约为10亿千瓦。自1984年4月在山东建成了第一个风力发电场并网发电使用后，至今我国先后一共建成了43个风力发电场，装机总容量达到76.3万千瓦，遍及全国14个省，其中以内蒙古、辽宁和新疆发展最为良好。,世界上第台用
3、于发电的风力机于1891年在丹麦建成。20世纪80年代开始建立示范风电场，成为电网新电源。其中美国和加拿大是北美利用风能最好的国，为了鼓励利用风能，美国就制定了相关的法规，风力发电可享受减免联邦产品税。加拿大通过生产奖励基金的实施来扶持风电的发展,1,研究背景,RESEARCH BACKGROUNDS,1,研究背景,RESEARCH BACKGROUNDS,1,2,3,建造风力发电场比较火力发电、水力发电和核电发电要节约许多成本。,风能是一种干净、环保的自然能源，使用过程中完全没有污染,风力发电技术可以灵活应用，既可以并网运行，也可以离网独立运行，还可以与其它能源技术组成互补发电系统。,1,研
4、究背景,RESEARCH BACKGROUNDS,研究任务：,设计一个风力发电系统，实现六个 1.5 兆瓦风力涡轮机与 25 千伏配电系统通过 25 公里 25 千伏馈线 120 kV 电网相连。并实现对系统电压，电流以及转速的监测。,2,MATLAB介绍,MATLAB是一款数学软件，它包含控制语句、函数、数据结构、输入和输出和面向对象编程特点。用户可以在命令窗口中将输入语句与执行命令同步，也可以先编写好一个较大的复杂的应用程序（M文件）后再一起运行。,特点,1,2,3,可扩展性：Matlab最重要的特点是易于扩展，它允许用户自行建立指定功能的M文件。,易学易用性：Matlab不需要用户有高深
5、的数学知识和程序设计能力，不需要用户深刻了解算法及编程技巧。,高效性：Matlab语句功能十分强大，一条语句可完成十分复杂的任务。,2,Simulink介绍,Simulink是MATLAB中一个极其重要的组件之一， 它可以为客户提供一个仿真综合分析的集成和、动态系统仿真建模的环境，并且能准确地分析和控制系统的复杂模型。它具有两个十分明显的功能：仿真和链接。换而言之，它可以直接使用鼠标在窗口中手动画出自己所需要的系统控制模型，紧接着再利用MATLAB自带功能来对该控制系统进行仿真模拟。,Simulink图形浏览库,3,风力发电仿真建模,3,风力发电仿真建模,本仿真主要有三相电源（120KV、 5
6、0Hz），三相阻抗（2500MVA 、X0/X1=3)，三相变压器（120KV/25KV、47MVA），三相接地变压器（X0=4.7Ohms），三相线路（25km），三相电压电流测量元件（25KV）,静止同步补偿器数据采集器，风力涡轮机，示波器等。,风电场由六能源风力涡轮机通过25公里25 kV馈线连接到一个25 kV配电系统出口到120 kV电网。9兆瓦风力发电场是由三对1.5兆瓦风机模拟。风力涡轮机用鼠笼式感应发电机。定子绕组直接连接到50赫兹网格，转子由一个变桨风力涡轮机驱动。俯仰角控制，以限制发电机的输出功率，其额定值为风超过额定转速（9米/秒）。为了产生电能的感应发电机的速度必须略高
7、于同步速度。每台风力发电机具有保护系统监测电压、电流和电机速度。,4,风力发电仿真结果与分析,0,10,8,6,4,2,14,12,16,18,20,/S,V（m/s),I(pu/10MVA),P(MW),W（pu）,4,风力发电仿真结果与分析,通过波形图，我们可以看出在某一固定的转速下，随着风速V增大，输出功率P也增大。,本论文额定风速9m/s。当风速小于9m/s时，电流很小基本不变。当风速大于9m/s时，电流明显增加。,结果,1,2,3,在某一固定的风速下，风力机在某一转速时可以输出最大的功率，转速较小或较大时风轮机输出功率将会降低。,随着风速的增大，风电机组产生的电压波动也增加。由于风电
8、机组单机容量越来越大，风速波动较大时风电机组输出功率会产生较大的波动。,5,总结和展望,为有效地起到改善电网质量，在系统中装设静止无功补偿器提高电网的功率因数，减少电压波动。,1,2,展望,5,总结与展望,发展风力发电已是世界能源发展的必经之路，它的安全、清洁和丰富决定风力发电的巨大潜力。但我国对风力发电系统的研究还有不足，有望改进：,提高风力发电的智能化控制，主要提高风力发电系统的自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和检测等基本功能。，以高效、经济、安全、可靠为核心贯穿全程。,提高辅助设备（如静止无功补偿器和储能元件等）在风力发电中作用，可有效减小电压波动和闪变，从而改善电能质量。,1葛海涛.基于MATLAB的风力发电系统仿真研究D.河北：河北电力大学，2010。2蔡文祯.基于MATLAB的风力发电系统最大功率跟踪技术研究D.天津：天津职业技术师范学院，2014。,6,文献综述,参考文献,致谢感恩,The Graduation Thesis Defense,THANKS TO,
