Trong mơ hình mơ phỏng,vận tốc gió được lấy bằng vận tốc gió trung bình thời gian = 3(s) ; = 3 (s); maxG= 4(m/s); = 9(s); = 3(s) và maxR= 2(m/s) và tốc độ gió thay đổi ngẫu nhiên được thay bằng khối Band-Limited White Noise có trong Matlab/Simulink( đặc tính ngẫu nhiên của khối này tương tự như đặc tính thay đổi ngẫu nhiên của tốc độ gió ). Kết quả được hiển thị trên khối Scope.[3]
3.2 Thiết lập mơ hình mơ phỏng động học tuabin gió
Cơng suất tuabin gió được tính theo cơng thức:
( 3.11) Trong đó: Pm: Cơng suất đầu ra của tuabin (W)
Cp(λ,β): Hệ số biến đổi năng lượng (là tỷ số giữa tốc độ đầu cánh λ và góc cánh β)
A: Tiết diện vòng quay của cánh quạt ( )
ρ: Mật độ của khơng khí, ρ = 1.255 (kg/ ).Từ biểu thức (3.11) ta thấy vận tốc gió là yếu tố quan trọng nhất của công suất; công suất đầu ra tăng theo lũy thừa 3 của vận tốc.
Hệ số biến đổi năng lượng Cp(λ, β) của biểu thức (3.11) được tính như sau:
(3.12)
Với
Như ta đã biết tỷ số tốc độ đầu cánh tuabin gió và tốc độ là:
(3.13) trong đó : ω tốc độ quay của tuabin;
R bán kính của tuabin; v vận tốc của gió.
Do vậy mơmen của tuabin gió được tính như sau:
Mặt khác tua bin gió có thể vận hành theo các quy tắc điều khiển khác nhau tùy thuộc vào tốc độ của gió. Đường cong biểu diễn mối quan giữa và tốc độ gió, như hình 3.2. Từ các biểu thức (3.11), (3.12), (3.13), (3.14) đã phân tích ở trên, mơ hình tua bin gió được xây dựng trên Matlab/Simulink với thơng số đầu vào tốc độ gió, tốc độ của máy phát điện và thơng số đầu ra mơmen, như hình 3.4.