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风能最大功率跟踪分析案例

1.1风力机工作原理

风力机捕获来自空气中的动能，带动发电机转子转动，将风能最终转换为电能，实现风力发电。根据空气动力学原理，一定速度和密度的空气动能可表示为：

(2-23)

上式中，R表示风轮半径，v表示风速，ρ表示空气密度。

风力机捕获的风能可表示为：

(2-24)

上式中，Pm表示风力机从风能中捕获的机械功率，Cp为风能利用系数，是关于桨距角β和叶尖速比λ的函数，由式(2-24)可知风力机半径越大则风力机功率越大。

叶尖速比λ是风力机叶尖线速度和风速的比值，可表示为：

(2-25)

上式中，ω表示风力机的角速度。

风能利用系数Cp与桨距角β和叶尖速