基于Matlab-Simulink的垂直軸風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、隨著溫室效應(yīng)的加劇和能源危機的加深，各國紛紛加強對新能源技術(shù)的投入，風(fēng)能等相關(guān)技術(shù)也隨之發(fā)展。近年來，隨著新能源技術(shù)進一步發(fā)展和普及，小型獨立式發(fā)電系統(tǒng)已經(jīng)得到了廣泛的設(shè)置和利用，且數(shù)量逐年增長。但現(xiàn)有的水平軸風(fēng)力發(fā)電機存在著對風(fēng)速要求高、噪音大、安裝維護復(fù)雜等缺點，并不適用于小型風(fēng)機的開發(fā)和使用。 垂直軸發(fā)電機具有調(diào)試方便，對葉片要求低，不需迎風(fēng)裝置，運行條件寬松等特點，因此逐漸成為小型風(fēng)力發(fā)電機的首選。在這個前提之下，研究小

2、型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機具有廣泛的現(xiàn)實意義和良好的應(yīng)用前景。其中，薩窩紐斯型垂直軸風(fēng)力機(Savonius)的起動轉(zhuǎn)矩較大，啟動性能良好，在各種風(fēng)速下都能運轉(zhuǎn)正常，未來將成為風(fēng)力發(fā)電機中的重要組成部分。本文針對Savonius型垂直軸風(fēng)力機構(gòu)建了風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)平臺，建立的平臺組成部分包括風(fēng)速、Savonius型風(fēng)力機、傳動機構(gòu)、發(fā)電機和儲能模塊。針對風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)電能輸出不穩(wěn)定的特點，文章對基本的儲能模塊進行改造，提出了一種將超級電容與蓄電池直接

3、相連混合儲能方案，從而優(yōu)化蓄電池的充電過程，延長其使用壽命。基于上述結(jié)果，利用應(yīng)用Matlab/Simulink軟件構(gòu)建相應(yīng)模型并進行仿真研究，得到了可供分析的仿真結(jié)果。 同時，本文提出了用以替代12V蓄電池的基于超級電容設(shè)計的儲能模塊。通過計算分析得出模塊的組合結(jié)構(gòu)、最佳充電電流范圍、充電時間以及總的輸出能量。該模塊其具有壽命長，不造成污染，功率和能量密度大，功能擴展容易等優(yōu)點。通過對小型風(fēng)力發(fā)電的儲能系統(tǒng)的輸入輸出電壓的測定