基于MATLAB/Simulink的永磁同步风力发电机建模与仿真系统

资 源 简 介

本项目利用MATLAB/Simulink平台构建完整的永磁同步风力发电机系统模型，包含风轮气动特性、永磁同步发电机、变流器控制和电网接口模块。实现从风速输入到电网电能输出的全动态仿真，为风力发电系统设计与分析提供完整解决方案。

详 情 说 明

永磁同步风力发电机建模与Simulink动态仿真系统

项目介绍

本项目基于Matlab/Simulink平台，构建了完整的永磁同步风力发电机(PMSG)系统模型。系统包含风力机气动特性模块、永磁同步发电机组、变流器控制单元和电网接口模块，实现了从风速输入到电能输出的完整动态过程仿真。支持并网运行特性分析、最大功率点跟踪控制策略验证、发电机动态响应测试等核心功能，为风力发电系统的设计与优化提供可靠的仿真平台。

功能特性

• 完整系统建模：涵盖风力机、发电机、变流器和电网的全链路仿真
• 多风况支持：可模拟阵风、渐变风、湍流风等典型风况剖面
• 先进控制策略：实现变桨距控制和最大功率点跟踪(MPPT)算法
• 动态性能分析：提供转速、转矩、功率等关键参数的实时波形显示
• 数据导出功能：生成包含所有仿真数据的.mat格式文件供后续分析

使用方法

1. 打开Matlab，将本项目文件夹设为当前工作路径
2. 运行main.m文件初始化系统参数和仿真环境
3. 根据需求修改风速数据文件或直接在Simulink中设置输入信号
4. 调整发电机参数、控制参数等系统配置
5. 启动Simulink仿真，观察实时波形显示
6. 仿真结束后分析输出数据文件中的性能指标

系统要求

• 软件环境：Matlab R2018b或更高版本，Simulink，Simscape Power Systems工具箱
• 硬件配置：至少4GB内存，推荐8GB以上以获得流畅的实时仿真体验
• 操作系统：Windows 10/11，Linux或macOS（需对应版本的Matlab支持）

文件说明

main.m文件作为项目的主入口程序，承担着系统初始化、参数配置和仿真启动的核心功能。具体实现了永磁同步发电机电气参数的预设、控制回路PI调节器增益的设定、风力机特性的参数化定义，以及仿真时域和步长的全局配置。该文件通过结构化编程将各模块参数有机整合，为Simulink模型提供完整的运行环境，并具备一键启动仿真的便捷操作能力。