基于MATLAB/Simulink的永磁同步发电机并网控制系统建模与仿真

资 源 简 介

本项目利用MATLAB/Simulink构建永磁同步发电机并网控制系统仿真模型，涵盖发电机侧变流器控制、电网侧逆变器控制及最大功率点跟踪功能，实现稳定并网与功率调节。

详 情 说 明

永磁同步发电机并网控制系统的建模与仿真

项目介绍

本项目基于MATLAB/Simulink平台构建了永磁同步发电机（PMSG）并网控制系统的完整仿真模型。系统实现了从风能捕获到电网馈送的全过程仿真，重点研究在风速波动条件下发电机与电网的稳定连接及功率调节机制。通过整合发电机侧变流器控制、电网侧逆变器控制以及最大功率点跟踪策略，确保系统在不同工况下均能实现高效能量转换与精确的电网同步运行。

功能特性

• 最大功率点跟踪（MPPT）：采用最优叶尖速比法，实时调整发电机转速以捕获最大风能
• 发电机侧矢量控制：实现dq轴解耦控制，精确调节电磁转矩与磁链
• 电网侧逆变器控制：采用电网电压定向矢量控制，独立调节有功与无功功率
• 电网同步技术：基于锁相环（PLL）实现与电网电压的精确同步
• 调制技术：应用空间矢量脉宽调制（SVPWM）技术提高直流电压利用率
• 综合性能分析：提供系统动态响应、谐波失真（THD）、功率因数等关键性能指标

使用方法

1. 参数配置：根据需要修改风速数据、电网参数、发电机参数和变流器设置
2. 仿真运行：启动主仿真文件，系统将自动执行模型初始化与仿真计算
3. 结果分析：仿真完成后，查看生成的功率曲线、电压波形、电流特性等输出结果
4. 性能评估：基于动态响应波形和性能指标数据评估系统控制效果

系统要求

• 软件平台：MATLAB R2018a或更高版本，Simulink仿真环境
• 必要工具箱：SimPowerSystems工具箱、Signal Processing工具箱
• 硬件配置：建议4GB以上内存，支持浮点运算的处理器

文件说明

主程序文件完成了系统仿真的核心流程控制，包括初始化仿真环境参数、配置永磁同步发电机与变流器系统模型、执行动态仿真计算以及生成关键性能数据图表。该文件整合了风速输入处理、最大功率点跟踪算法实现、双变流器协调控制逻辑和电网同步监测功能，并通过后处理模块输出功率特性曲线、电压电流波形和谐波分析结果。