| 致谢 | 第5-6页 |
| 摘要 | 第6-7页 |
| Abstract | 第7-8页 |
| 1 绪论 | 第13-24页 |
| 1.1 风力发电发展现状与趋势 | 第13-15页 |
| 1.2 风力机模拟系统研究现状 | 第15-18页 |
| 1.2.1 风力机仿真模拟系统研究现状 | 第16页 |
| 1.2.2 风力机试验台模拟系统研究现状 | 第16-18页 |
| 1.3 风速时间序列模型研究现状 | 第18-22页 |
| 1.3.1 四分量风速模型 | 第18-19页 |
| 1.3.2 基于威布尔分布或瑞利分布的风速模型 | 第19-20页 |
| 1.3.3 基于AR模型的风速模型 | 第20页 |
| 1.3.4 基于功率谱的风速模型 | 第20-21页 |
| 1.3.5 基于神经网络的风速模型 | 第21-22页 |
| 1.3.6 其他风速模型 | 第22页 |
| 1.4 本文主要研究内容 | 第22-24页 |
| 2 虚拟风场的模拟和风力机功率捕获模型研究 | 第24-42页 |
| 2.1 引言 | 第24页 |
| 2.2 基于马尔科夫链的风速时间序列预测模型 | 第24-29页 |
| 2.2.1 自然风特性概述 | 第24页 |
| 2.2.2 马尔科夫链数学模型概述 | 第24-26页 |
| 2.2.3 基于马尔科夫链的风速时间序列预测模型 | 第26-29页 |
| 2.3 变风速工况下的风力机功率捕获模型研究 | 第29-40页 |
| 2.3.1 变风速工况下的风力机功率捕获最优化研究 | 第29-33页 |
| 2.3.2 基于G58-850kW风力机参数的功率捕获模型 | 第33-37页 |
| 2.3.3 考虑多种风速效应与叶轮惯量的风力机模型修正 | 第37-40页 |
| 2.3.4 风力机模型传动链简化 | 第40页 |
| 2.4 风力机模型仿真数据三次样条曲线插值 | 第40-41页 |
| 2.5 本章小结 | 第41-42页 |
| 3 风力机模拟系统的实现 | 第42-61页 |
| 3.1 引言 | 第42页 |
| 3.2 风力机模拟的机械系统实现 | 第42-48页 |
| 3.2.1 风速与叶轮模拟装置 | 第43-45页 |
| 3.2.2 风力机低速主轴加载装置 | 第45-46页 |
| 3.2.3 风力机齿轮箱增速装置 | 第46-47页 |
| 3.2.4 风力机扭矩监测装置 | 第47页 |
| 3.2.5 风力机发电模拟装置 | 第47-48页 |
| 3.3 风力机模拟的电气控制系统实现 | 第48-49页 |
| 3.3.1 风力机模拟的电气控制系统需求分析 | 第48页 |
| 3.3.2 风力机模拟的电气控制系统组件配置 | 第48-49页 |
| 3.4 风力机模拟的软件系统实现 | 第49-54页 |
| 3.4.1 风力机模拟的软件系统总体架构 | 第49-50页 |
| 3.4.2 风速与风力机模拟模块 | 第50-51页 |
| 3.4.3 风力机模拟的数据采集系统 | 第51-52页 |
| 3.4.4 风电齿轮箱故障诊断模块 | 第52页 |
| 3.4.5 风电齿轮箱故障特征数据库 | 第52-53页 |
| 3.4.6 风电齿轮箱故障预测模块 | 第53-54页 |
| 3.5 风力机模拟系统的数学模型 | 第54-60页 |
| 3.5.1 三相异步感应电机的数学模型 | 第54-55页 |
| 3.5.2 风力机模拟系统柔性传动轴模型 | 第55-56页 |
| 3.5.3 风力机模拟系统齿轮传动模型 | 第56-58页 |
| 3.5.4 三相异步感应发电机的数学模型 | 第58页 |
| 3.5.5 直流母线与PWM整流/逆变单元的数学模型 | 第58-60页 |
| 3.6 本章小结 | 第60-61页 |
| 4 风力机模拟系统电封闭矢量控制技术研究 | 第61-78页 |
| 4.1 引言 | 第61页 |
| 4.2 异步电机矢量变频技术的控制原理 | 第61-66页 |
| 4.2.1 基于定子磁场定向的异步电机矢量变频技术 | 第61-64页 |
| 4.2.2 矢量变频技术转速控制模式 | 第64-65页 |
| 4.2.3 矢量变频技术转矩控制模式 | 第65-66页 |
| 4.3 基于变频器的异步电机辨识与速度环优化 | 第66-74页 |
| 4.3.1 基于变频器的异步电机静态辨识 | 第66-69页 |
| 4.3.2 基于变频器的异步电机旋转辨识 | 第69-70页 |
| 4.3.3 基于变频器的异步电机速度环优化 | 第70-74页 |
| 4.4 风力机模拟系统双电机电封闭矢量控制策略 | 第74-77页 |
| 4.4.1 基于主从控制的电机矢量控制策略 | 第74页 |
| 4.4.2 电封闭齿轮箱试验台概述 | 第74-75页 |
| 4.4.3 风力机模拟系统电气控制通讯架构 | 第75-77页 |
| 4.5 本章小结 | 第77-78页 |
| 5 实验与结果分析 | 第78-87页 |
| 5.1 引言 | 第78页 |
| 5.2 异步电机矢量控制策略下的响应测试 | 第78-83页 |
| 5.2.1 空载时匀加速匀减速速度曲线测试 | 第78-79页 |
| 5.2.2 恒负载正弦速度曲线测试 | 第79-81页 |
| 5.2.3 变负载恒转速测试 | 第81-82页 |
| 5.2.4 负载突变恒转速测试 | 第82-83页 |
| 5.3 基于风速模型和风力机模型的风力机工况模拟 | 第83-86页 |
| 5.3.1 风力机模型仿真数据与电机控制数据的等效换算 | 第84-85页 |
| 5.3.2 基于风速模型和风力机模型的风力机工况模拟实验 | 第85-86页 |
| 5.4 本章小结 | 第86-87页 |
| 6 总结与展望 | 第87-89页 |
| 6.1 全文总结 | 第87-88页 |
| 6.2 工作展望 | 第88-89页 |
| 参考文献 | 第89-93页 |
