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织梦响应式网站模板,外行做网站,二级网站建设 知乎,活动策划代运营的公司5MW永磁同步风机-1200V直流混合储能并网MATLAB仿真 MATLAB2016b运行。 主体模型#xff1a; 风机传动模块、PMSG模块、蓄电池模块、超级电容模块、无穷大电源。 蓄电池控制、风机控制、逆变器控制。 附详细建模文件。最近在折腾一个挺有意思的混合储能风电并网系统仿真#x…5MW永磁同步风机-1200V直流混合储能并网MATLAB仿真 MATLAB2016b运行。 主体模型 风机传动模块、PMSG模块、蓄电池模块、超级电容模块、无穷大电源。 蓄电池控制、风机控制、逆变器控制。 附详细建模文件。最近在折腾一个挺有意思的混合储能风电并网系统仿真用MATLAB2016b搞了个5MW永磁同步风机搭配1200V直流母线的架构。整个模型由风机传动链、永磁同步发电机、蓄电池、超级电容和电网组成重点在于三个控制器之间的配合——特别是储能系统如何平抑风电波动这事儿。先看风机这头的控制逻辑。MPPT追踪部分用了经典的爬山法不过在代码里我加了转速限制判断。下面这段函数每次仿真步长都会计算当前最佳转速function omega_opt mppt(v_wind) Cp_table [0.3, 0.4, 0.45, 0.42]; % 不同叶尖速比对应的风能系数 lambda_opt 8.2; % 最佳叶尖速比 R 62; % 风机半径 omega_opt min(v_wind * lambda_opt / R * 1.2, 12.5); % 限制最大转速 end这里有个小技巧——最终转速取了理论值的1.2倍实际调试中发现这样能更快响应风速突变不过得小心别让发电机超速。逆变器控制用了电压电流双闭环重点在dq轴解耦。参数整定那会儿被PI调节器折腾得够呛后来发现把电流环响应速度调到电压环的5倍左右效果最稳。看这个锁相环的实现function [theta, Vd, Vq] pll(va, vb, vc, freq_est) alpha_beta 2/3*[1 -0.5 -0.5; 0 sqrt(3)/2 -sqrt(3)/2] * [va; vb; vc]; dq [cos(theta_prev), sin(theta_prev); -sin(theta_prev), cos(theta_prev)] * alpha_beta; error atan2(dq(2), dq(1)); freq_est freq_est 0.03*error; theta theta_prev 2*pi*freq_est*Ts; % 防止角度累计溢出 if theta 2*pi theta theta - 2*pi; end end这个实现里有个坑——角度累计变量得定期归零否则跑个半小时仿真就可能溢出当初没注意这个导致波形突然畸变的场景现在还记忆犹新。说到储能系统蓄电池和超级电容的协调策略是关键。直流母线电压作为切换信号这个设计挺有意思if Vdc 1230 supercap_mode discharge; battery_mode standby; elseif Vdc 1170 supercap_mode charge; battery_mode discharge; else if abs(dVdt) 50 % 电压变化剧烈时优先超级电容 supercap_mode dynamic; battery_mode standby; else supercap_mode standby; battery_mode smooth; end end实际跑仿真时发现这个50V/s的阈值得根据风电波动特性调整。有时候电网侧突然发生短路超级电容能在20ms内把直流母线电压拉回来比蓄电池快了一个数量级。模型里最耗时的部分其实是初始化参数的设置。比如永磁同步发电机定子电感参数如果设置不合理仿真步长得降到1e-6秒才能收敛后来用了个变步长技巧options simset(Solver,ode23tb,... MaxStep, 0.0001,... InitialStep, 0.00001,... RelTol, 1e-4);这套配置在保证精度的前提下把5秒的仿真时间从半小时压缩到了七八分钟。不过要注意变步长求解器在切换控制模式时容易报错得在状态切换处加个微小的滞环区间。最后说说可视化部分——示波器模块堆多了真的会卡。后来改用Datalogging功能把关键变量存到结构体里再用脚本画图内存占用直接降了60%。比如看这个混合储能的功率分配曲线figure(Position, [100 100 800 400]) yyaxis left plot(tout, P_wind, LineWidth, 1.5) hold on yyaxis right plot(tout, P_bat, --, tout, P_sc, :) legend(风电功率, 蓄电池功率, 超级电容功率) xlabel(时间(s)) set(gca, FontSize, 12)这种带双坐标轴的图特别适合展示不同时间尺度的功率变化超级电容的高频吞吐和蓄电池的慢速调节一目了然。整个系统调通那天看着直流母线电压稳稳停在1190-1210V之间波动突然觉得之前熬的夜都值了。仿真文件里那些密密麻麻的子系统模块现在看起来倒像是精心搭建的乐高城堡每个零件都在该在的位置上发挥着作用。