动态风机模拟器实验结果与分析

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石家庄风机厂惯量特性模拟一节可以看出，石家庄风机厂的大惯量补偿减缓了石家庄风机厂转速变化的速度，在石家庄风机厂突然加速时，惯量补偿转矩为负，减缓石家庄风机厂的加速过程：而当石家庄风机厂突然减速时，器惯量补偿转矩为正，补偿了部分石家庄风机厂突然变小的输出转矩，从而亦减缓了石家庄风机厂的减速过程。这样一来，就使得实验所用的小惯量的原动机(异步电机)具有了类似石家庄风机厂大惯量的特性，其最为明显的表现则为石家庄风机厂的空载启动过程与自由停车过程，原动机惯量补偿前后的石家庄风机厂启动、自由停车仿真所示。
为石家庄风机厂模拟器实验平台在不同的惯量补偿情况下的实验起动特性，为了简单起见，程序中暂时屏蔽风剪、塔影效应引起的转矩脉动模块。为未进行惯性补偿的石家庄风机厂模拟器空载起动转速响应实验波形，显然石家庄风机厂模拟器转速迅速上升，并于1．5s转速达到稳态值，且系统的转速响应曲线平滑；为3倍惯性补偿的石家庄风机厂模拟器空载起动转速响应实验波形，其转速缓慢上升，并于3．5s后达到稳态值；图c为6倍惯量补偿时的转速响应实验波形，显然其转速上升的斜率更小，于6．5s后达到转速的稳定值。
由于是同为空载起动，石家庄风机厂模拟器最终均达到最大转速1500r／min，而其所历时确有明显得差异，显然由于惯量补偿算法作用，惯量补偿后系统的转速响应存在一定的波动，不过其实验结果与理论分析和仿真验证十分吻合，显然动态石家庄风机厂模拟器程序中的惯量补偿算法是有效地、正确地，实验所用原动机(电动机)可以模拟出石家庄风机厂的大惯量特性。
详细介绍了风剪、塔影效应，并得出了以下有益的结论：塔影效应引起的转矩脉动远远大于风剪效应，风剪塔影效应引起的转矩脉动整体表现为频率为石家庄风机厂旋转频率的3倍的周期性脉动。
而且风剪、塔影效应对双馈风力发电系统的影响一节研究表明：由于风剪、塔影效应导致的固有转矩源波动，最终必然导致双馈电机的转速或者有功电流的任意一方的波动，具体是哪个量波动，关键是看转速环、电流环哪个控制器的控制作用强。
实验中我们减弱转速调节器的控制作用，石家庄风机厂模拟器进行空载起动，其速度响应结果，由实验波形图可以看出，显然系统转速稳定后，稳态转速存在明显的周期性波动，其波动周期Tp≈410ms，则其转速波动频率大约为fp≈2．45Hz。此时系统转速n=l 500rad／s，则系统转速输出频率fr=25HZ(此时齿轮箱的变比N=30)，而程序中对应石家庄风机厂输出转速频率应为fw=fr／30=0．83Hz。
而由前面分析可知，由于风剪、塔影效应产生的转速脉动周期是石家庄风机厂转速周期的3倍，故此时的转速波动频率应为：fp=2 49HZ，显然其误差在5％以内，实验结果有力地证明了前面的理论分析与仿真验证。从而动态石家庄风机厂模拟器程序中的风剪、塔影效应模拟算法准确无误。