MATLAB实现的双馈感应发电机动态建模与仿真平台

资 源 简 介

本项目基于MATLAB构建了变速风能转换系统中双馈感应发电机的完整动态模型，涵盖风力机空气动力学、传动系统及电机电磁特性仿真，便于研究人员分析系统运行性能。

详 情 说 明

变速风能转换系统双馈感应发电机建模与仿真平台

项目介绍

本项目是一个基于MATLAB的变速风能转换系统中的双馈感应发电机（DFIG）完整动态建模与仿真平台。项目实现了从风力捕获到电能并网的全过程模拟，包含风力机、传动系统、DFIG电机本体、背靠背变流器及控制系统等核心模块，可用于研究DFIG在不同风速条件和电网工况下的动态特性与控制性能。

功能特性

• 完整系统建模：涵盖风力机空气动力学、传动轴系、双馈感应发电机dq轴数学模型
• 先进控制策略：实现基于矢量控制的背靠背变流器控制，包括转子侧变流器的有功无功解耦控制和电网侧变流器的直流电压稳定控制
• 最大功率点跟踪：采用最优叶尖速比法实现风力机的最大风能捕获
• 故障穿越能力：仿真分析电网故障条件下的低电压穿越过程与控制策略
• 全面输出分析：提供电气量动态响应、性能指标计算和故障分析报告

使用方法

1. 参数配置：在相应配置文件中设置发电机参数、电网条件、控制参数和仿真参数
2. 风速输入：准备风速时序数据文件或设置实时风速输入模式
3. 仿真执行：运行主程序启动仿真计算
4. 结果分析：查看自动生成的动态响应曲线和性能指标报告
5. 数据导出：仿真结果以.mat格式保存供进一步分析使用

系统要求

• MATLAB R2018b或更高版本
• Simulink仿真环境
• 推荐配置：4GB以上内存，支持大型矩阵运算

文件说明

主程序文件整合了完整的仿真流程，负责系统初始化、参数配置、模型调用和结果处理。其主要功能包括：实现整个风力发电系统的仿真框架搭建，协调各子系统模块之间的数据交互与时序控制；执行风速数据读取与预处理，驱动风力机模型计算机械功率；调用传动系统与发电机电磁模型完成机电动态过程仿真；实施背靠背变流器的双闭环控制算法，包括MPPT跟踪、功率解耦控制和故障穿越策略；最后进行仿真数据的采集、分析与可视化输出，生成全面的动态响应曲线和性能评估报告。