【技术实现步骤摘要】
本专利技术主要涉及风电，具体涉及一种基于bladed与matlab的风电机组载荷仿真系统及仿真方法。
技术介绍
1、风电机组设计与运行的一个关键环节是对载荷进行详细分析，以确保机组设计的合理性和安全性。目前，行业内大多依赖单一的仿真软件bladed进行计算。bladed是风电机组仿真领域的专业软件，尽管其在详细的载荷分析方面具有一定的优势，但在风电机组电气相关模块的建模方面缺乏细致。
2、目前，现有技术在联合仿真及载荷分析方面取得了一定的进展，主要包括以下方面：在matlab与bladed的通讯接口方面，已建立了可视化的交互界面，可用于修改接口通讯参数；在风电机组载荷分析方面，已针对单一bladed软件的仿真建立了成熟的批量载荷计算及分析方法和工具。
3、但是现有技术仍然存在以下两方面的不足：
4、1、风力发电机组的载荷计算通常采用单一的软件bladed进行仿真。然而，该软件在电气部分无法进行精细化建模，且无法对如构网型变流器这类具备主动支撑响应的先进控制策略所引起的机组载荷进行有效评估。而采用matlab与bladed搭建的精细化联合仿真模型，虽然具备一定优势，但现有仿真方法仅能处理单一任务，无法实现大规模、多工况的批量化载荷计算与分析。
5、2、当前技术中，尚未针对风电机组载荷计算建立有效的联合仿真模型。对于关键的主控参数及变流器控制参数，也未能提供统一及批量化仿真实现的可视化接口。目前仍需分别在bladed和matlab中设置仿真任务和参数，缺乏自动化与批量处理能力，导致仿真
技术实现思路
1、针对现有技术存在的技术问题，本专利技术提供一种能够高效实现载荷批量化分析仿真的基于bladed与matlab的风电机组载荷仿真系统及仿真方法。
2、为解决上述技术问题，本专利技术提出的技术方案为：
3、一种基于bladed与matlab的风电机组载荷仿真系统，包括bladed模型初始化配置模块、matlab模型参数配置模块、风电机组载荷工况配置模块、控制程序及参数配置模块、计算模块；
4、所述bladed模型初始化配置模块，用于加载不同的bladed风电机组模型；
5、所述matlab模型参数配置模块，用于加载simulink模型中对应的参数文件；
6、所述风电机组载荷工况配置模块，用于选择标准工况或自定义工况；
7、所述控制程序及参数配置模块，用于加载与bladed风电机组模型对应的bladed风电机组主控程序、matlab风电机组变流器程序及各自的控制参数；
8、所述计算模块，用于负责载荷的分析和计算，以及控制性能的分析。
9、优选地，所述计算模块包括载荷计算模块和控制性能分析模块；所述载荷计算模块用于负责载荷的分析和计算；所述控制性能分析模块用于对控制性能进行分析。
10、本专利技术还公开了一种基于如上所述的基于bladed与matlab的风电机组载荷仿真系统的仿真方法，包括步骤：
11、步骤s1：bladed模型初始化文件配置：启动blade软件，加载对应的风电机组机械部分的项目文件，并运行一次bladed的模型计算；
12、步骤s2：bladed载荷工况表生成：根据风电机组载荷工况的标准，以及对应的bladed初始化文件参数，生成相应的载荷工况表，针对该工况表进行计算；
13、步骤s3：matlab模型及通讯模块建立：在matlab/simulink软件中，加载对应的风电机组电气、通讯模型及其参数文件；
14、步骤s4：控制器加载及控制参数配置：加载封装好的主控程序以及变流器控制程序；
15、步骤s5：批量化运行。
16、优选地，在步骤s3中，通讯模型的电磁转矩、时间、电网频率和变化率作为bladed的输入，bladed的输出包括转矩指令、转速、风速和时间。
17、优选地，在步骤s4中，主控程序为bladed可调用的dll文件，变流器控制程序为matlab/simulink可调用的mex文件。
18、优选地，步骤s5的具体过程为：
19、s5.1：采用matlab读取已经配置好的载荷工况表；
20、s5.2：基于载荷工况表，对已经加载的bladed风电机组机械部分模型的初始化参数进行识别；
21、s5.3：将识别到的参数进行定位，并替换为在对应工况中所需要的具体参数；
22、s5.4：读取已经加载的matlab模型及其参数；
23、s5.5：基于加载的bladed模型初始化文件的路径，创建用于批量仿真的bat文件；
24、s5.6：采用dos命令运行bat文件，启动bladed程序，运行风电机组机械部分模型；
25、s5.7：采用set_param命令启动已经加载的基于matlab/simulink的风电机组电气部分模型；
26、s5.8：根据载荷工况表，创建对应工况的文件夹，并将数据保存至相应文件夹。
27、优选地，在步骤s5.2中，提取载荷工况表中的变量名和参数值，通过变量名和参数值对bladed风电机组机械部分模型的初始化参数进行识别并修改。
28、优选地，基于bladed的机械模型与基于matlab的电气模型之间通过udp socket通信实现，通信接口采用动态链接库(dll)形式进行调用。
29、本专利技术进一步公开了一种基于bladed与matlab的风电机组载荷仿真系统的应用方法，包括步骤：
30、1)启动bladed软件，打开风电机组机械部分模型，并运行bladed仿真；
31、2)在bladed的安装目录下定位到dtbladed.in文件；
32、3)启动matlab软件的图形用户界面脚本，将dtbladed.in文件加载为bladed的初始化文件；
33、4)加载完成后，根据gui界面的指示，分别加载bladed通信程序、matlab模型、matlab模型参数文件、主控程序以及变流器控制程序；
34、5)填写主控控制参数和变流器参数，或者提供主控参数文件和变流器参数文件的路径；
35、6)选择载荷仿真的工况；
36、7)确认是否需要进行控制性能分析；
37、8)点击“开始”按钮并确认操作；
38、9)等待仿真完成，仿真结束后数据将自动保存。
39、优选地，在确认是否进行控制性能分析时，若不选择该选项，则根据标准载荷工况或自定义载荷工况进行仿真；若选择该选项，则软件仿真将默认使用自定义工况的第一个工况，并根据用户填写的控制变量名、最大值、最小值以及步长自动进行排列组合，依次执行仿真。
40、与现有技术相比，本专利技术的优点在于：
41、本专利技术基于bl本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于Bladed与Matlab的风电机组载荷仿真系统，其特征在于，包括Bladed模型初始化配置模块、Matlab模型参数配置模块、风电机组载荷工况配置模块、控制程序及参数配置模块、计算模块；
2.根据权利要求1所述的基于Bladed与Matlab的风电机组载荷仿真系统，其特征在于，所述计算模块包括载荷计算模块和控制性能分析模块；所述载荷计算模块用于负责载荷的分析和计算；所述控制性能分析模块用于对控制性能进行分析。
3.一种基于权利要求1或2所述的基于Bladed与Matlab的风电机组载荷仿真系统的仿真方法，其特征在于，包括步骤：
4.根据权利要求3所述的基于Bladed与Matlab的风电机组载荷仿真系统的仿真方法，其特征在于，在步骤S3中，通讯模型的电磁转矩、时间、电网频率和变化率作为Bladed的输入，Bladed的输出包括转矩指令、转速、风速和时间。
5.根据权利要求4所述的基于Bladed与Matlab的风电机组载荷仿真系统的仿真方法，其特征在于，在步骤S4中，主控程序为Bladed可调用的DLL文件，变流器控制
6.根据权利要求3或4或5所述的基于Bladed与Matlab的风电机组载荷仿真系统的仿真方法，其特征在于，步骤S5的具体过程为：
7.根据权利要求6所述的基于Bladed与Matlab的风电机组载荷仿真系统的仿真方法，其特征在于，在步骤S5.2中，提取载荷工况表中的变量名和参数值，通过变量名和参数值对Bladed风电机组机械部分模型的初始化参数进行识别并修改。
8.根据权利要求3或4或5所述的基于Bladed与Matlab的风电机组载荷仿真系统的仿真方法，其特征在于，基于Bladed的机械模型与基于Matlab的电气模型之间通过UDP socket通信实现，通信接口采用动态链接库(DLL)形式进行调用。
9.一种基于Bladed与Matlab的风电机组载荷仿真系统的应用方法，其特征在于，包括步骤：
10.根据权利要求9所述的应用方法，其特征在于，在确认是否进行控制性能分析时，若不选择该选项，则根据标准载荷工况或自定义载荷工况进行仿真；若选择该选项，则软件仿真将默认使用自定义工况的第一个工况，并根据用户填写的控制变量名、最大值、最小值以及步长自动进行排列组合，依次执行仿真。
...【技术特征摘要】
1.一种基于bladed与matlab的风电机组载荷仿真系统，其特征在于，包括bladed模型初始化配置模块、matlab模型参数配置模块、风电机组载荷工况配置模块、控制程序及参数配置模块、计算模块；
2.根据权利要求1所述的基于bladed与matlab的风电机组载荷仿真系统，其特征在于，所述计算模块包括载荷计算模块和控制性能分析模块；所述载荷计算模块用于负责载荷的分析和计算；所述控制性能分析模块用于对控制性能进行分析。
3.一种基于权利要求1或2所述的基于bladed与matlab的风电机组载荷仿真系统的仿真方法，其特征在于，包括步骤：
4.根据权利要求3所述的基于bladed与matlab的风电机组载荷仿真系统的仿真方法，其特征在于，在步骤s3中，通讯模型的电磁转矩、时间、电网频率和变化率作为bladed的输入，bladed的输出包括转矩指令、转速、风速和时间。
5.根据权利要求4所述的基于bladed与matlab的风电机组载荷仿真系统的仿真方法，其特征在于，在步骤s4中，主控程序为bladed可调用的dll文件，变流器控制程序为matlab/simulink可调用的mex文件。...
【专利技术属性】
技术研发人员：李洋涛，庞家猛，刘红文，唐建平，张颖，付德义，周传迪，
申请(专利权)人：中车株洲电力机车研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：
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