基于MATLAB/Simulink的双馈风电机组并网系统仿真平台

资 源 简 介

本项目提供完整的双馈风电机组Simulink仿真模型，涵盖风力机、齿轮箱、发电机及变流器等核心组件。实现了变速恒频、变桨距等控制策略，支持机组状态监测与并网特性分析，适用于风电系统研究与教学。

详 情 说 明

基于双馈感应发电机的风电并网系统建模与仿真平台

项目介绍

本项目是一个基于MATLAB/Simulink构建的完整双馈风电机组并网系统仿真平台。平台实现了包含风力机、齿轮箱、双馈发电机、背靠背变流器在内的核心组件建模，并集成了变速恒频控制、变桨距控制等关键控制策略，以及低电压穿越等保护功能。通过该平台，用户可以深入分析双馈风电机组在不同风速条件和电网故障工况下的动态响应特性与稳定运行能力，为风电系统的设计、优化和性能评估提供强有力的仿真工具。

功能特性

• 完整系统建模：构建了从风能捕获到电能并网的全过程动态仿真模型。
• 核心控制策略：实现了最大功率点跟踪（MPPT）的变速恒频控制、保证机组安全的变桨距控制以及偏航控制。
• 状态监测系统：实时监测并记录风速、转速、功率、电压、电流等关键运行参数。
• 低电压穿越（LVRT）功能：集成转子旁路保护和改进的变换器控制策略，确保电网电压跌落时机组不脱网运行。
• 多端直流并网接口：建立了基于电压源换流器的高压直流输电（VSC-HVDC）并网模型。
• 电网故障仿真：可模拟多种电网故障，分析系统的暂态响应特性和故障恢复能力。

使用方法

1. 参数配置：在主脚本中设置或修改仿真参数，包括风速数据、电网参数、风机特性参数、控制器参数以及故障模拟参数。
2. 启动仿真：运行主脚本，该脚本将自动调用并配置Simulink模型，启动系统仿真。
3. 结果分析：仿真结束后，系统将自动生成动态响应曲线、控制性能指标、低电压穿越验证结果、故障恢复分析报告等一系列关键输出数据与图表，供用户进行性能评估与分析。

系统要求

• 操作系统：Windows 10 / 11 或 Linux 发行版 或 macOS
• 软件环境：MATLAB R2021a 或更高版本，同时需安装 Simulink、Simscape Electrical 等工具箱。
• 硬件建议：推荐使用拥有多核CPU及8GB以上内存的计算机，以确保复杂仿真场景的流畅运行。

文件说明

主脚本文件作为整个仿真平台的顶层控制与执行入口，其主要功能包括：定义与初始化仿真所需的所有关键参数（如风速、电网条件、风机物理特性、控制器设定值等）；调用并配置核心的Simulink仿真模型；执行仿真计算过程，并驱动模型运行；在仿真完成后，负责对输出的结果数据进行处理、分析和可视化，生成相应的性能指标报告与动态响应曲线。