MATLAB/Simulink双闭环控制风力发电系统网侧控制器仿真平台

资 源 简 介

本项目基于MATLAB/Simulink搭建并网型风力发电系统网侧控制器仿真模型，采用双闭环控制策略实现直流母线电压稳定与网侧功率因数调节，包含电网、永磁同步发电机、变流器及控制模块，支持动态性能分析与验证。

详 情 说 明

基于双闭环控制的风力发电系统网侧控制器Simulink仿真平台

项目介绍

本项目搭建了一个完整的并网型风力发电系统网侧控制器的Simulink仿真模型。模型采用双闭环控制策略（外环电压控制+内环电流控制），结合空间矢量脉宽调制(SVPWM)和前馈解耦控制技术，旨在实现直流母线电压的稳定控制与网侧功率因数的精确调节。系统包含电网、永磁同步发电机、变流器及控制模块，能够模拟不同风速条件下的电网并网特性，有效验证控制器的动态响应性能和系统稳定性。

功能特性

• 核心控制策略：采用电压外环和电流内环的双闭环控制结构，确保直流母线电压稳定，并实现快速的动态响应。
• 先进调制技术：集成SVPWM技术，提高直流电压利用率，降低谐波含量。
• 动态解耦控制：应用前馈解耦控制，实现对有功电流和无功电流的独立控制，简化控制器设计。
• 多工况仿真：支持模拟风速变化、电网参数变动、负载扰动等多种运行工况。
• 全面性能分析：模型可输出关键波形与性能指标，用于评估系统的稳压效果、电能质量、功率控制精度及稳定性。

使用方法

1. 打开项目：在MATLAB中打开项目主文件夹。
2. 配置参数：运行主脚本文件以初始化仿真参数，包括风速曲线、电网参数、PI控制器参数等。
3. 运行仿真：打开主Simulink模型文件，启动仿真。
4. 结果分析：仿真结束后，查看自动生成的波形图（如直流电压、三相电流、功率曲线）和分析报告，评估系统性能。

系统要求

• 软件平台：MATLAB R2018b 或更高版本。
• 必要工具包：Simulink, Simscape Electrical (原 SimPowerSystems)。
• 硬件建议：无特殊要求，但复杂工况仿真需保证足够内存与计算能力。

文件说明

主脚本文件完成了仿真前的关键准备工作，其核心功能包括：定义系统的基本电气参数与拓扑结构，设置双闭环控制器中各级PI调节器的增益与限幅参数，配置SVPWM模块的开关频率等运行参数，并生成或载入用于驱动仿真的风速变化时序数据。此外，它还预设了仿真的起止时间与求解器选项，并包含了在仿真结束后自动执行数据提取、绘制关键性能曲线图以及计算超调量、调节时间等动态指标的分析程序。