PSCAD风力发电仿真教程：从风机到风电场

"PSCAD风机仿真是电力系统仿真中的一个重要应用，主要针对风力发电站的建模。此教程详细介绍了如何使用PSCAD软件从零开始构建风机模型，包括风源组件、发电机组、控制系统的各个部分。PSCAD包含多种功能强大的工具，能够对风力发电机进行详细的仿真，包括不同功率调节方式和电网故障情况的研究。此外，还涵盖了不同类型的发电机连接方式，如永磁同步发电机、感应发电机直接连接以及双馈感应发电机等。" 在PSCAD中，风机仿真的关键组成部分如下： 1. 风源组件：风力发电机的核心部分，由"windturbine"组件代表。它可以模拟风力驱动发电机旋转的过程，同时包括了被动变桨控制和动态俯仰控制两种调节方式，以改变发电机的输出功率。 2. 发电机：同步电机通常是风机中的发电机类型，但在PSCAD中还可以选择永磁同步电机。永磁同步电机由于其高效率和低维护成本，常被用于现代风力发电系统。 3. 转换系统：风机输出的交流电通过整流器转换为直流电，再由逆变器转换回交流电，以匹配电网需求。这个过程中，升压变压器用于提升电压等级，以便远距离传输。 4. 控制系统：PSCAD中的ControlSystem和ModellingFunctions(CSMF)组件可以实现对整个发电过程的精确控制和模拟，确保系统稳定运行。 5. 仿真建模结构：通过理论研究确定每个组件的参数，然后在PSCAD中构建模型并验证，例如选择了100对极的永磁同步发电机，并通过AC/DC/AC转换器连接到电网。 6. 功率调节与故障分析：在C部分，模拟了不同功率调节策略，如恒功率控制，以及在电网故障条件下的响应，以评估系统的稳定性和恢复能力。 7. 应用实例：文中提到的模型和案例可以通过联系CEDRAT或PSCAD的本地分销商获取，以便进一步学习和研究。 PSCAD的风机仿真提供了一个全面的平台，不仅用于理解风力发电的工作原理，还可用于优化设计和故障预测，对于风能领域的研究和工程实践具有很高的价值。