摘要：随着科技的发展和生产力的转变，传统的化石燃料已经无法满足人们对于能源的各种需求，因此人们将目光转向了太阳能风能等可再生能源。其中风能作为新能源，以其易获取易开发的优势而受到广泛的关注和应用。

风电机的装机容量逐年增加，其应用的领域和范围也在不断扩大，也正因如此，风电机在并网运行中所显露出来的问题也越来越多。其中，传动轴过小的刚度系数，导致发电机的惯性常数远远小于风力机，而这又会导致风电机组在受到自然风的波动或者是电网电压的扰动时，其传动系统发生轴系震荡，严重影响系统的稳定性。此外，当外界扰动处于一定频率时，甚至会引起系统的共振，严重影响风电系统的安全运行。由此可见，传动系统扭矩特性的分析对于风电系统安全稳定的运行十分关键。

为了分析研究传动系统的稳定性，我选用三质量模型进行理论结合仿真的分析。首先根据传动系统三质量模型建立相应的动力学方程，接着使用Maple软件，运用状态转移矩阵求出传动系统转速及扭矩的解析式，并绘制相应的转速以及扭矩特性曲线。根据解析式分析各参数对传动系统的影响，以及传动系统在电压跌落下的扭矩特性。

通过MALAB/Simulink建立传动系统三质量模型，带入实际参数后，对比仿真结果与理论分析结果，以保证分析结果的准确性。调节输入电磁转矩，分析自由振荡频率，同时对系统的共振进行仿真分析，为风电机组传动系统抗共振的设计与评估提供依据。

关键词：传动系统，自由振荡频率，暂态特性，扭矩

目  录

摘  要

Abstract

第一章 绪论-1

1.1研究背景及意义-1

1.2双馈风力发电机组传动系统的研究现状-6

1.2.1风力发电机传动系统研究现状-6

1.3论文研究的主要内容-7

第二章 风力发电三质量传动系统模型研究-9

2.1引言-9

2.2风力发电系统简介-9

2.2.1双馈电机简介-9

2.2.2风力发电系统结构简介-10

2.3双馈型风力发电机传动系统的基本结构-11

2.4三质量传动系统模型分析-11

2.4.1三质量传动系统动力学模型分析-12

2.4.2三质量传动系统状态方程分析-13

2.4.3三质量传动系统机械暂态特性分析-15

2.4.4三质量传动系统自由振荡频率分析-17

2.5本章小结-18

第三章 风力发电三质量传动系统仿真分析-19

3.1引言-19

3.2三质量传动系统仿真分析-19

3.2.1三质量传动系统仿真模型-19

3.2.2三质量传动系统机械暂态特性仿真-20

3.2.3三质量传动系统自由振荡频率仿真-22

3.2.4系统共振仿真-24

3.3本章小结-26

第四章 结论与展望-27

4.1结论-27

4.2展望-27

致谢-29

参考文献-30