MATLAB编程Weibull分布模型模拟风力发电输出程序加实例

风力发电的输出功率与风速有关，其中Weibull分布经常被用于描述风速分布，计算如下式。

一种典型的风速概率分布曲线如图所示，一种典型的风速概率分布曲线如图3.2所示，其中K取值为2，C取值为11.2838，v取值为0~18 m/s。

风力发电机的输出功率与风速的关系可以近似用分段函数表示，计算如式：

风速-功率特性曲线如图所示:

实例编程

clc;
clear all;
close all;


k = 2;
Mu = 10;
c = Mu/(gamma(1+1/k));
v=0:0.01:18;
f = k/c*(v/c).^(k-1).*exp(-(v/c).^k);%注意点乘
plot(v,f);
grid on
xlabel('风速 m/s');
ylabel('概率密度');
title('风速概率分布曲线');
t = v/c;
V = t.^k;
F =1-exp(-V);
figure;
plot(v,F);
grid on
xlabel('风速 m/s');
ylabel('概率');
title('风速分布函数曲线');
%随机风速发生器
Xi = rand(1,8760);
Vi= c*(-log(Xi)).^(1/k);
figure;
XXi = 0:8759;
plot(XXi,Vi);
xlabel('随机风速发生器模拟一年8760小时的风速');
ylabel('风速 m/s');
title('随机风速发生器速度曲线');
%江苏泰坦新能源技术开发有限公司TS-300风力发电机参数
PR = 300;%额定功率 单位W
vci= 2.5 ;%启动风速
vco = 50;%安全风速
VR =13;%额定风速
%模拟当地的风速
v =Vi(1:8760);
%风力发电机的风速－功率将性曲线
PW=zeros(8760,1);
for i=1:8760
    if (v(i)>=vco)|(v(i)<=vci)
        PW(i)=0;
    elseif (v(i)>=vci)&(v(i)<=VR)
        PW(i)=((v(i)^3-vci^3)/(VR^3-vci^3))*PR;
    else
        PW(i) = PR;
    end
end
figure;
plot(v,PW,'r.');
xlabel('风速 m/s');
ylabel('风力发电机功率');
title('风力发电机的风速－功率将性曲线');

程序运行输出

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作 者 | 郭志龙

编 辑 | 郭志龙
校 对 | 郭志龙