MATLAB/Simulink实现的背靠背PWM调制双馈风力发电系统动态仿真模型

资 源 简 介

该项目基于MATLAB/Simulink平台构建双馈风力发电系统的动态仿真模型，采用背靠背PWM变流器控制技术，模拟风速波动与电网故障场景下双馈感应发电机的运行特性，适用于风力发电控制策略研究与教学演示。

详 情 说 明

基于背靠背PWM调制的双馈风力发电系统动态仿真模型

项目介绍

本项目旨在构建一个完整的双馈感应发电机（DFIG）风力发电系统的动态仿真模型，重点研究其在变速恒频运行条件下的动态特性。模型采用背靠背变流器作为核心功率控制单元，结合PWM调制技术和矢量控制策略，实现了对风能捕获、功率转换和电网并网的精确模拟。通过该模型，用户可以分析在不同风速条件和电网工况下，系统的功率流动、稳定性及故障穿越能力等关键性能。

功能特性

1. 双馈发电机动态建模：基于电磁瞬态方程，真实模拟DFIG在不同转速和负载下的运行状态。
2. 背靠背变流器控制：采用转子侧变流器实现最大风能跟踪和无功功率调节，电网侧变流器负责稳定直流母线电压和并网功率因数控制。
3. PWM调制策略：应用SPWM或SVPWM技术，生成变流器的开关信号，降低谐波失真。
4. 工况模拟与分析：

- 支持风速阶跃、渐变等变化模式。 - 可模拟电网电压跌落、频率波动等故障场景。

1. 性能指标输出：提供功率曲线、电机参数、变流器性能及电网交互数据等多维度分析结果。

使用方法

1. 参数配置：在相应配置模块中设置风速数据、电网参数、发电机与变流器规格、控制器增益等初始参数。
2. 运行仿真：执行主程序启动动态仿真，系统将根据输入条件计算各状态变量的时间序列。
3. 结果分析：仿真结束后，自动生成功率、转速、电压等关键变量的波形图与性能报告，用户可据此评估系统动态响应特性。

系统要求

• 操作系统：Windows/Linux/macOS
• 软件环境：MATLAB R2018a 或更高版本，需安装 Simulink 和 Simscape Electrical 工具箱
• 硬件建议：至少 4GB 内存，2GHz 以上处理器，以确保大规模仿真运算的效率

文件说明

主程序文件是仿真模型的核心调度与执行中枢，其主要功能包括：初始化风力发电系统的全局参数，构建双馈发电机、风力机、变流器及控制模块的完整仿真结构；集成风速与电网事件等输入条件，驱动模型进行动态求解；协调各子系统间的数据交互，并最终输出功率曲线、电气波形及性能分析图表。该文件通过调用底层建模单元，实现了从风能输入到电网并网的全过程动态仿真。