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摘要：随着全球能源结构向清洁化与低碳化方向转型，风力发电作为可再生能源的重要组成部分，已成为推动能源可持续发展的关键技术路径之一。风力发电机组的功率特性直接决定了风电场的发电效率、运行稳定性与经济性，其建模与分析是实现风电系统优化设计与控制的核心环节。本文基于风能转换理论与气动学原理，系统分析了风力发电机组的功率输出特性及其主要影响因素，并在理论推导与实测数据基础上建立了多类型功率特性模型。研究通过对风速、叶片气动参数、机组转速、控制策略以及发电机效率等因素的综合建模，提出了非线性动态功率预测模型，并利用风电场实测数据进行了验证。结果表明，该模型能够准确反映机组在不同风速与运行状态下的功率变化规律，预测精度较传统静态模型显著提升。进一步研究发现，风能资源的时空波动、控制系统的动态响应以及叶片气动特性的实时调整对机组功率输出具有复杂影响。研究成果为风电系统的功率优化控制、运行调度及智能化维护提供了理论支撑与实践参考，对提升风能利用效率和促进绿色能源转型具有重要意义。
关键词：风力发电机组；功率特性；非线性建模；风能转换；动态优化
参考文献
[1]梁瑞利,王志林,肖进.新版IEC 61400-12《风能发电系统风力发电机组功率特性测试》和IEC 61400-50《风能发电系统风速测量》系列国际标准解读[J].中国标准化,2024,(S1):174-178.DOI:CNKI:SUN:ZGBZ.0.2024-S1-063.
[2]全国风力发电标准化技术委员会(SAC/TC 50).风能发电系统 风力发电机组功率性能测试的数值场标定方法:GB/Z 44048-2024[S].中国标准出版社,2024.
[3]杨宁恺.风力发电机功率特性测量系统设计[D].南京信息工程大学,2023.DOI:10.27248/d.cnki.gnjqc.2023.000754.
[4]杨世林,冯煜,王清飞,等.提高短叶片风力发电机组一次调频期间功率响应速率[J].船舶工程,2024,46(S2):135-141.DOI:10.13788/j.cnki.cbgc.2024.S2.26.
[5]呼木吉乐图.基于小波包分析的风力发电机组全功率变流器异常识别研究[J].自动化技术与应用,2024,43(11):29-32+38.DOI:10.20033/j.1003-7241.(2024)11-0029-05.
