基于MATLAB/Simulink的双馈感应发电机风能转换系统建模与仿真

资 源 简 介

本项目通过MATLAB/Simulink构建了完整的双馈感应发电机（DFIG）风能转换系统数字模型，可动态模拟风速变化下的发电特性，实现最大功率点跟踪（MPPT）功能，适用于可再生能源系统分析与控制算法验证。

详 情 说 明

基于双馈感应发电机（DFIG）的风能转换系统建模与仿真

项目介绍

本项目实现了一个完整的数字化风能转换系统模型，基于MATLAB/Simulink平台构建双馈感应发电机（DFIG）系统的动态仿真环境。系统能够模拟不同风速变化条件下的发电特性，实现最大功率点跟踪控制、转子侧和电网侧变流器的协调控制，并进行电网故障情况下的低电压穿越性能分析。

功能特性

• 动态风速模拟：支持包含基本风速、阵风分量和湍流分量的时间序列输入
• 最大功率点跟踪（MPPT）控制：实现风能最大捕获效率优化
• 双PWM变流器矢量控制：转子侧和电网侧背靠背变流器的协调控制
• 低电压穿越（LVRT）性能分析：模拟电网故障情况下的系统稳定性
• 实时功率流分析：监测有功/无功功率输出特性
• 电能质量评估：计算谐波畸变率（THD）和功率因数等指标
• 动态响应特性测试：评估系统在不同工况下的瞬态响应性能

使用方法

1. 参数配置：设置风速数据、电网参数、控制参数和故障模拟参数
2. 仿真运行：启动主仿真文件，系统将自动执行建模与计算过程
3. 结果分析：查看输出的电气量波形、功率特性曲线和控制性能数据
4. 工况定制：可根据需要调整风速模式、电网条件或控制策略参数

系统要求

• MATLAB R2018b或更高版本
• Simulink基础模块库
• SimPowerSystems工具箱（电力系统专用模块库）
• Signal Processing Toolbox（信号处理工具箱）

文件说明

主程序文件整合了系统的核心仿真功能，包括风速模型生成与输入、双馈感应发电机本体建模、背靠背变流器控制系统实现、最大功率点跟踪算法执行以及低电压穿越控制逻辑。该文件通过协调各子系统模块的工作时序，完成从风能到电能转换的全过程动态仿真，并负责结果数据的采集、分析和可视化输出。