MATLAB/Simulink风力发电系统交-直-交变换器仿真与并网控制模型

资 源 简 介

本项目基于MATLAB/Simulink平台构建交-直-交变换器的完整仿真模型，模拟风力发电场景，实现三相交流电到直流电再到可控交流电的变换过程，包含整流、逆变与并网控制功能，适用于新能源系统分析与控制策略验证。

详 情 说 明

基于Simulink的风力发电系统交-直-交变换器仿真与并网控制

项目介绍

本项目在MATLAB/Simulink环境下构建了交-直-交变换器的完整仿真模型，实现了三相交流电到直流电再到可控交流电的功率变换全过程。系统模拟风力发电应用场景，通过整流器将风力发电机产生的可变频率交流电转换为稳定直流电，再经逆变器转换为符合并网要求的工频交流电。重点实现了功率平稳输出控制、电网同步锁相和并网电流谐波抑制等核心功能，确保风力发电系统能够安全稳定地接入电网。

功能特性

• 交-直-交功率变换：完整模拟三相AC-DC-AC变换流程
• 风力发电场景模拟：支持输入电压幅值0-690V、频率10-60Hz可变的发电机输出
• 先进控制策略：

- PWM调制技术（SPWM/SVPWM） - 双闭环控制（电压外环+电流内环） - 锁相环同步控制技术

• 并网性能优化：实现电网同步、谐波抑制和功率稳定控制
• 全面监测分析：提供直流母线稳定性、输出波形THD、功率流动、同步性能等关键指标

使用方法

1. 确保MATLAB/Simulink环境正确安装
2. 打开项目主模型文件
3. 设置仿真参数：

- 风力发电机输出特性（电压幅值、频率范围） - 电网侧参数（380V/50Hz） - 控制参数（直流电压参考值、功率因数设定） - 负载功率变化曲线

1. 运行仿真，观察各监测点的波形和数据
2. 分析输出结果：直流电压稳定性、并网电流THD、功率特性等

系统要求

• 软件环境：MATLAB R2018b或更高版本，Simulink基础模块
• 推荐工具包：Simscape Electrical（原SimPowerSystems）
• 硬件配置：至少4GB内存，支持流畅运行中型仿真模型

文件说明

主程序文件实现了系统的核心控制逻辑与仿真流程管理，主要包括风力发电机的模拟信号生成、交-直-交变换器的整体控制策略协调、并网同步锁相环的实时运算，以及仿真过程中关键性能指标（如直流母线电压、输出电流谐波、功率因数等）的监测与数据记录功能。该文件通过集成各子系统模块，构建了完整的仿真框架，并负责最终结果的可视化展示与分析报告生成。