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摘要由于在自然环境中难以获取理想的用于风电实验的风速，而且实际风机成本高昂，一般需要在实验室环境下建立风机模拟器，以对风力发电技术进行实验研究。本文设计并实现了基于LabVIEW的风机模拟系统，首先介绍了风机模拟器的理论知识，其次基于实验环境对风机模拟系统进行整个的系统设计，其中包括风速模拟模块、单质量块模型的风机模拟模块、上位机监控界面。最终基于LabVIEW软件对所设计的系统进行编程实现，并在实验平台上进行了测试调试，实现了相应功能。30238
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关键词：风力机；模拟装置；LabVIEW；上位机；
毕业论文设计说明书外文摘要
Title:Design of the Wind Turbine Simulator Based on LabVIEW
Abstract
Because of the difficulity of obtaining the ideal wind in the natural environment and much too expensive cost to have the actual fan. we need to build fan simulator in a laboratory environment generally, in order to carry out experimental study of wind power technology. A system based on LabVIEW simulation fan is designed and implemented in the paper, first of all the paper introduce the theory simulator fans, followed by the fan-based test environment simulation system, the whole system design, including wind speed analog modules, fan modules simulate single mass model , PC monitor screen. The design of system is programmed which is based on LabVIEW at last.And it has been tested on the experimental platform,achieve the corresponding function.
Keywords:Wind turbine;Simulator;LabVIEW:PC monitor;
目 次
1 绪论 1
1.1 课题研究背景及意义 1
1.2 风力发电的发展现状与趋势 1
1.2.1 国外风力发电的现状 1
1.2.2 国内风力发电的现状 1
1.3 风机模拟技术的研究现状 2
1.4 本课题研究内容 3
2 风机模拟器 5
2.1 风力发电系统原理5
2.2 风速模型 6
2.3 风机模型 8
2.4 轴系模型9
2.4.1 三种轴系模型10
2.4.2 单质量块轴系模型 11
2.5 永磁直驱风力发电机模型12
2.6 小结12
3 基于LabVIEW的风机模拟系统的设计 13
3.1 实验平台介绍13
3.2 基于LabVIEW的上位机监控系统的设计 14
3.3 风速模拟模块设计 15
3.4 风机模拟模块设计17
3.5 监控界面设计 19
3.6 小结19
4 基于LabVIEW的风机模拟系统的实现 20
4.1 LabVIEW软件介绍 20
4.2 风速模拟模块实现 20
4.3 风机模拟模块实现 22
4.4 监控界面 26
4.5 小结 28
5 整机模拟及仿真结果分析 29
结论 33
致谢 34
参考文献35
附录A 风电监控界面程序框图 36
附录B 风电监控界面程序框图 37
1绪论
1.1课题研究背景及意义
人类现代社会的发展极大依赖于能源。从早期的石油、煤炭资源到现在的新能源如太阳能、地热能等，都在社会发展中扮演了重要的角色。在主要依赖传统能源的同时，人与自然的关系也越发紧张。为了实现可持续的发展，势必要加大对新型能源的研究。首先提高资源的利用率，例如现在大部分能源都直接或间接转化为电能使用，因为电能是目前利用率最高的一种能源形式；第二则是要寻求本质上更加清洁的能源，如风能[1]。
因此，研究风力发电技术成为了一项迫切的工作。然而由于自然条件下很难获得稳定的风速数据且风轮机造价昂贵，一般的研究室难以负担其成本，为了能够在实验室中就能研究风力发电技术，获得可靠的实验研究数据，推动风力发电技术发展，研究风力发电系统模拟技术具有重要意义。