在上一篇文章中主要介绍了工具箱的下载与安装，在本篇文章中，简要介绍工具箱的使用。

想要看较为详细的介绍，

请参考《Aeolus Toolbox for Dynamics Wind Farm Model, Simulation and Control》

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5. 实例仿真

         在解压的文件里面，有两个上述框起来的文件，双击打开其中的一个文件。如下：

        在运行这个实例的时候，我们先分析一下这个例子到底是干嘛的。以便于后期对该工具箱的使用。 

        在上述的模型中，共包括几个大模块：风电机组、风场控制器、风场、网络控制器、电网模型以及网络负载模型。

        因为该工具箱主要是对风电场进行的仿真，所以会对一些元素事件进行限制与简化处理：

1）恒定的平均风速

        整个风电场在模拟过程中，风速的平均风速一直是恒定的。

2）恒定的平均风向

        风向相对与一个设计好的风电场而言是不变的。如果想要改变风向，可以重新布局风电场（相对位置，风向不变，风机位置变。）

3）二维风场

        风场只在轮毂高度处产生，目前不考虑风切变和塔影效应。

4）没有偏航系统

        没有偏航系统，也就是风机相对于风的角度不能改变，即认为风向不变。

1. 我们在搭建风电场的模型时需要注意什么

 1）我们知道风是一种随机性的能源，我们必须能够实施模拟出风电场的流动。

比如有一排风机处在迎风面，那么风流过此排风机后，势必会对其下一排的风机产生影响。

2）模型还要包括主要的空气动力学的影响，可以使控制器管理风电场内的这些流动的资源。

比如在构造目标函数的时候可以优化最优功率与载荷影响。

2. 风电场的设计

        在上面的介绍中，我们知道该模型的风电场是一个二维的风电场，并且我们能够自己布局风电机组的位置。

        风速和风向是风电场输入的主要来源，所以在设计风电场时要给定好。上面的图片中，我们可以设计风机的位置，也可以修改网格的大小。 

3. 风电机组

         点击模块的下三角位置可以看出内部的详细模型。

         该风机是一个5兆瓦的风机，可以看出风机的输出有多个，但是有三个是必要的（因为是基于载荷做的）

1）P[W] 风电机组产生的功率输出

2）CT 塔架的推力系数

3）v_nac 测量到的机舱内的风速

        其余的输出是作为一些辅助的输出，在模型中并没有使用，只是为了方便讨论其它问题时方便使用。在这里简要说明：

4）w_gen 发电机的转速

5）pitch 俯仰角的传感器测量

6）M_shaft  转子轴的扭矩

7）M_tow 塔架的弯距

8）Aux 用户自定义的输出

        三个输入参数：

1）P_max 来自控制器的功率参考

2）v_rot 有效风速，平均转子的风速

3）v_nac 在机舱网格点的风速

         上图是风力发电机的相关参数，包括风速，转自，风机的一些信息。

         上面是风力发电机组构建时的结构图。

        打开风机模块，可以看出其各个模块就是所对应的结构。想要查看相应的公式推导，可查看推荐的参考论文。

4. 风场建模

        该风场可以描述为两种模型，一种是没有风机的自然风场，一种是有风机的尾流影响后的风场。并且这两种模型都是假定泰勒的无粘性冰冻假说是成立的。下面具体介绍一下这两个风场模型：

4.1 自然风场

        该模型在不同点的风速是由谱矩阵的方法构造的，平均风速恒定，即纵向的平均风速恒定。

根据冰冻湍流假说，我们可以只设置横向第一排的风速，就可以随机生成后排风机的风速。

4.2 尾流风场

        尾流的部分在这里不再详细阐述。

 5. 风场控制器

        根据比例分配控制功率的分配。

6. 总结一下

         调节“灯泡”也就是电网侧用户的负荷，负荷变化就会引起频率的变化。在电网测可以知道当前风电场发出的功率以及负荷功率，可以得到电网频率的变化。在电网控制器上，输入时电网的频率以及风电场预估得到的可用功率。经过计算，将参考功率传送给风电场控制器。风电场控制器经过比例分配，功率分发给每台风机。模拟的风场就是用来计算风机发出功率以及计算塔架的载荷用的。

        自己可以添加示波器看功率曲线等各个信息，也可以点击那几个类似于wifi符号的标志，查看曲线信息。

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