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随着世界常规能源的不断消耗,资源和环境的问题越来越受到人们的关注,风能、太阳能、潮汐能等可再生能源的快速发展,为世界能源和环境的问题提供了解决方法。其中风力发电以其较好的经济效益和环境效益成为目前最具有产业化前景的新能源发电方向,但随着风力发电机组的巨型化,风力发电容量的不断扩大所带来的并网问题也不容忽视,因此对于风电技术的发展应该建立在完善的风力发电机组模型的基础上,进行深入研究。风力发电技术涉及气象学、空气动力学、机械、电气以及控制多个学科领域。目前应用较多的仿真软件有Matlab/simulink、PSCAD、GH Bladed等软件,此类软件对于电气功能更为全面,但是对于机械领域的传动链特性分析存在一定不足,而且传动链是整个机组的核心部件,对整个机组运行状态起决定性作用。LMS Imagine. Lab AMESim(Advanced Modeling Environment for Simulation of engineering systems)是LMS公司的工程系统高级建模仿真平台,使科研人员可以在单一的平台上建立复杂的一维多学科领域的系统模型。本文基于AMESim建立变桨距双馈风力发电机组模型,主要内容包括:(1)分析自然界风能的特点和风速描述的方法,讨论组合风速模型和工程化数学风速模型,根据具体模型分析的重点,采用不同风速模型。(2)分析风力机空气动力学理论,风力机捕捉风能的能量关系,得到变桨距风力机运行原理,建立变桨距风力机空气动力学部分模型。(3)针对Matlab/simulink软件对于传动链部分模型通常采用二质量块或三质量块模型,过分简化传动链动态特性的缺点,而AMESim中的动力传动库提供了丰富的齿轮传动子模型,因此本文根据典型齿轮箱结构,建立真实的行星齿轮和平行轴齿轮组合传动链模型。(4)对于风力发电机组电气部分,分析双馈感应电机、电压型PWM变流器以及电网等数学模型,搭建风力发电机组电气子系统模型。(5)最后集成双馈风力发电机组系统级模型,并对其进行仿真分析,模拟风力发电机组在启动、运行、停机等工况下系统参数变化,验证本文采用的仿真平台对风力机建模和仿真的可行性。