陈 岭 杨 静 孙润诚 钟腾飞

（1.中国人民解放军陆军勤务学院 重庆 401331）（2.中国人民解放军95982部队 开封 475004）

1 引言

恒速风力机发电系统因采用笼型异步发电机并通过变压器直接接入电网，而由于笼型异步发电机只能工作在额定转速之上很窄的范围内，所以通常称之为恒速风力发电机［1］。并网运行时，异步发电机需要从电网吸收滞后的无功功率以产生旋转磁场，这恶化了电网的功率因数，易使电网无功容量不足，影响电压的稳定性。由于笼型异步发电机系统结构简单（方便变极）、成本低且可靠性高［2］，适合风力发电这种特殊场合，在风力发电发展的初期，笼型异步发电机得到了广泛的应用，有效地促进了风电产业的发展。

2 异步风力发电系统的结构组成及其模型

2.1 结构组成

直接并网的异步风力发电系统［3～4］主要由风速、风力机、异步发电机与补偿电容器组四个部分组成，在变桨距风机中还应包括桨距角控制环节的模型。

2.2 系统模型

2.2.1 风速模型

主要包括基本风、阵风、渐变风和随机风四种基础风速模型［5］。为更好地模拟作用在风力机上的风速随时间变化的特征，本文采用基本风（-V）+阵风（VWG）模拟风速［6～7］。输入至风力机的风速信号由风源文件产生，风源风速采用了内部+外部输入的方式，内部风速为固定的8m/s，外部风速初始值为6m/s，可在运行过程中调整外部风速输入，模拟风速的波动。

2.2.2 风力机模型

风力机主要由叶片和轮毂、齿轮箱、联轴器等中间传动装置构成。……