风力发电系统的虚拟现实仿真方法

摘要

本发明涉及一种基于虚拟现实技术的风力发电系统的虚拟现实仿真方法，根据风力发电系统运行特性和各部分的机理数学模型，采用面向对象的程序设计语言，建立风力发电系统仿真运算模块；同时运用三维建模工具和虚拟现实建模语言VRML，建立风力发电系统的虚拟现实运行环境场景，真实模拟风力发电的各种运行状态，使操作员在虚拟环境中可以完全按照真实情况进行操作处理。本发明具有三维显示、实时交互及动态仿真等特点，便于研究人员掌握各种环境下的运行特性，为设计开发风力发电机组的控制系统，安全有效应对运行中的各种突发情况提供了一个研究平台。

主权项

一种风力发电系统的虚拟现实仿真方法，其特征在于将虚拟现实技术用于风力发电系统模拟风力发电系统运行的状况，包括以下步骤：a.建立风力发电系统的机理模型：包括自然风速的特性描述、风轮空气动力学模型、传动系统动态模型、双馈发电机动态模型、变桨距系统模型和电网模型；b.建立风力发电系统虚拟现实场景模型：b1.建立风力发电系统各组成部分和外部环境的三维模型；b2.将三维模型转换成为虚拟现实建模语言的文件格式；b3.利用虚拟现实建模语言确定各三维模型在虚拟环境中的位置关系；b4.将虚拟现实场景的文件存储于虚拟场景控制服务器；c.实现虚拟现实场景和仿真程序的交互；c1.根据步骤a中风力发电系统机理模型建立仿真运算程序模块；c2.将仿真运算程序模块存储在仿真控制主机中；c3.仿真控制主机通过控制数据采集服务器，连接外部输入设备接受指令和数据输入，通过步骤c1中建立的仿真运算程序模块进行仿真计算；c4.仿真计算结果输出至虚拟场景控制服务器，驱动虚拟现实场景模型数据在输出显示设备中进行三维多媒体动态展现。