摘 要:本文簡單介紹了仿真技術在風力發電系統的應用情況,重點分析了風速、風電機組以及風電場的建模方法和模型結構,最后結合我國風電系統發展實際,說明了應用風電場仿真機
解決運行人員培訓問題的重要意義。
關鍵詞:風力發電,風電場,仿真,模型,建模方法,仿真機
0 引言
出于保護環境的考慮以及全球面臨的能源短缺現狀,風力發電在世界范圍內得到了快速發展。隨著風電行業的技術進步,風力發電成本逐步降低,在經濟性上已經能夠與核能發電、水力發電展開競爭。當前,我國面臨電力短缺局面,在煤電占主導地位的我國電力行業,因環境承載力限制以及各種因素導致的煤炭短缺局面,煤電發展受到制約。而我國風能資源豐富,風能利用得到了政府的政策支持,風力發電產業面臨前所未有的發展機遇。近幾年來,我國風電產業發展勢頭良好,多個大型風電場處于建設或規劃階段。
我國風電產業發展尚存在諸多制約因素。就技術層面而言,大型風力發電設備生產技術不過關,大多從國外采購或引進技術生產,研發基礎薄弱;對風電機組或風電場的運行特性的研究不足,設備運行管理水平還有待提高。將仿真技術廣泛應用于風力發電設備的設計、試驗測試、運行分析等各個方面,將有助于加快我國風力發電技術的發展步伐,是縮小與發達國家技術差距的捷徑。
1 仿真技術在風力發電系統的應用概況
隨著風力發電在世界的廣泛應用,為降低風力發電成本、提高風能利用效率,風力發電設備單機容量越來越大,同時為風機的設計制造、控制系統設計和運行等各個方面提出了更多的研究課題。傳統的實物測試研究方法已不能滿足發展需要,仿真技術因不受氣象條件的限制,且投入低等優點,逐漸在風力發電機組的研究和測試領域得到了越來越廣泛的應用。
仿真即選取一個物理的或抽象的系統的某些行為特征,用數學模型來表示它們的過程,若用計算機求解數學模型,稱為計算機仿真。通俗說來,仿真是指使用儀器設備、模型、多媒體技術,以及利用場地、環境的布置,模仿出真實系統的工作特性和環境,進而用于科學研究、工業設計、預測預報或教學訓練等目的的一項綜合技術。仿真若僅限于設計研究目的,則勿需仿真對象系統的環境,亦無實時仿真的必要,借助一臺主流微型計算機和商業仿真軟件即可開展仿真研究工作。