動態風機模擬器實驗結果與分析

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石家莊風機廠慣量特性模擬一節可以看出，石家莊風機廠的大慣量補償減緩了石家莊風機廠轉速變化的速度，在石家莊風機廠突然加速時，慣量補償轉矩為負，減緩石家莊風機廠的加速過程：而當石家莊風機廠突然減速時，器慣量補償轉矩為正，補償了部分石家莊風機廠突然變小的輸出轉矩，從而亦減緩了石家莊風機廠的減速過程。這樣一來，就使得實驗所用的小慣量的原動機(異步電機)具有了類似石家莊風機廠大慣量的特性，其最為明顯的表現則為石家莊風機廠的空載啟動過程與自由停車過程，原動機慣量補償前后的石家莊風機廠啟動、自由停車仿真所示。
為石家莊風機廠模擬器實驗平臺在不同的慣量補償情況下的實驗起動特性，為了簡單起見，程序中暫時屏蔽風剪、塔影效應引起的轉矩脈動模塊。為未進行慣性補償的石家莊風機廠模擬器空載起動轉速響應實驗波形，顯然石家莊風機廠模擬器轉速迅速上升，并于1．5s轉速達到穩態值，且系統的轉速響應曲線平滑；為3倍慣性補償的石家莊風機廠模擬器空載起動轉速響應實驗波形，其轉速緩慢上升，并于3．5s后達到穩態值；圖c為6倍慣量補償時的轉速響應實驗波形，顯然其轉速上升的斜率更小，于6．5s后達到轉速的穩定值。
由于是同為空載起動，石家莊風機廠模擬器最終均達到最大轉速1500r／min，而其所歷時確有明顯得差異，顯然由于慣量補償算法作用，慣量補償后系統的轉速響應存在一定的波動，不過其實驗結果與理論分析和仿真驗證十分吻合，顯然動態石家莊風機廠模擬器程序中的慣量補償算法是有效地、正確地，實驗所用原動機(電動機)可以模擬出石家莊風機廠的大慣量特性。
詳細介紹了風剪、塔影效應，并得出了以下有益的結論：塔影效應引起的轉矩脈動遠遠大于風剪效應，風剪塔影效應引起的轉矩脈動整體表現為頻率為石家莊風機廠旋轉頻率的3倍的周期性脈動。
而且風剪、塔影效應對雙饋風力發電系統的影響一節研究表明：由于風剪、塔影效應導致的固有轉矩源波動，最終必然導致雙饋電機的轉速或者有功電流的任意一方的波動，具體是哪個量波動，關鍵是看轉速環、電流環哪個控制器的控制作用強。
實驗中我們減弱轉速調節器的控制作用，石家莊風機廠模擬器進行空載起動，其速度響應結果，由實驗波形圖可以看出，顯然系統轉速穩定后，穩態轉速存在明顯的周期性波動，其波動周期Tp≈410ms，則其轉速波動頻率大約為fp≈2．45Hz。此時系統轉速n=l 500rad／s，則系統轉速輸出頻率fr=25HZ(此時齒輪箱的變比N=30)，而程序中對應石家莊風機廠輸出轉速頻率應為fw=fr／30=0．83Hz。
而由前面分析可知，由于風剪、塔影效應產生的轉速脈動周期是石家莊風機廠轉速周期的3倍，故此時的轉速波動頻率應為：fp=2 49HZ，顯然其誤差在5％以內，實驗結果有力地證明了前面的理論分析與仿真驗證。從而動態石家莊風機廠模擬器程序中的風剪、塔影效應模擬算法準確無誤。