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摘要风电作为重要的清洁能源正逐步取得大规模应用。本文引用了基于Matlab软件的电力系统仿真开源工具包PSAT，对风力发电系统中的重要参数进行了动态响应的仿真分析，主要内容如下：
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（一） 介绍了风电系统的发展现状，仿真特点和目前的发展现状。
（二） 针对本文的仿真研究对象，阐释了双馈式风力发电机组模型的结构和工作控制原理，以及常用的风速模型。
（三） 分析了PSAT模型库中的风电机组模型和简单风电系统的模型。详述了PSAT工具包使用流程、建模和参数设置方法。在此基础上，建立了包含双馈式风电机组的3机9节点电力系统模型。
（四） 采用不同风速模型，计算并验证了系统稳态。设置电网系统的故障，并完成了暂态过程仿真。仿真结果表明，短路故障快速切除后，该系统能够保持稳定。
关键词：风电系统 风速模型 PSAT 电力系统仿真30694
毕业论文设计说明书外文摘要
Title Modeling and Simulation of Wind Power System Based on PSAT
Abstract
As important clean energy, wind power has been gradually applied on a large scale. This article adopts a Matlab-based power system simulation open-source software called PSAT to conduct a simulation analysis of wind power generation systems. Main contents are listed below.
1. It introduces the structure, characteristic and current development situation of wind power systems.
2. It illustrates the model of double feeding wind power generators and some frequently-used wind speed models aiming at the simulation research subject in this article.
3. It analyzes the models of wind power generators in the PSAT model library and elaborates the use process, modeling and the way to set parameters. Based on this, it builds a power system model which includes wind turbines with 3-machine，9 -bus system.
4. It uses various wind speed models to calculate and verify the system steady state. It also completes transient state process simulation through setting power network failures. The simulation results show that when short circuit failures are cut off instantly, that system can keep stable.
Keywords: Wind power system Wind speed model PSAT Simulation analysis
目 次
1 绪论•1
1.1 课题背景及风电发展现状1
1.2 电力系统仿真综述 1
1.3 本文研究的主要内容 1
2 风电系统基本理论3
2.1 风能转化的基本原理 3
2.2 双馈式风力发电机•3
2.3 风速模型 5
2.4 PSAT工具包• 6
3 仿真系统模型• 8
3.1 简单风电系统 8
3.2 3机9节点风电系统模型• 12
3.3 本章小结• 16
4 动态仿真与分析 17
4.1 故障设置• 17
4.2 动态仿真分析• 18
4.3 本章小结• 21
结论 22
致谢 23
参考文献 24
1 绪论
1.1 课题背景及研究现状
当前，低碳排放已经成为世界工业能源经济发展的必然趋势，尤其是最近的雾霾问题已经逐渐引起了越来越多的人的关注。著名记者柴静的一部《穹顶之下》更是让无数的人陷入深思。如何解决能源发展带来的污染问题也正在成为世界各国的主要议题。于是风力发电、太阳能光伏发电等新型的能源技术便不断地在世界能源舞台上扮演日益重要的角色[1]，在电网的能源利用中的比重也在不断地加大。同时风电机组作为清洁的环境友好型发电能源的最大来源之一,在电网中的规模日益增大，也将广泛而深入地影响电力系统的运行和稳定[2]。