本项目在MATLAB/Simulink环境中构建了风力发电系统的平均值(Average Value Model, AVM)仿真模型。该模型主要用于解决传统详细开关模型在进行长周期系统级研究时计算过于耗时的问题。功能上,模型忽略了电力电子变换器(机侧变换器和网侧变换器)的高频开关动作与开关损耗,将变换器等效为受控电压源或电流源,从而在保留系统基波动态特性的同时大幅提高了仿真速度。系统主要包含以下核心子模块:1. 空气动力学模块,用于模拟风轮机将风能转换为机械能的过程,集成了基于最佳叶尖速比的最大功率点跟踪(MPPT)算法;2. 机械传动模块,模拟风机主轴、齿轮箱及发电机的双质量块或单质量块机械动态;3. 发电机电磁模块(如永磁同步发电机PMSG或双馈异步发电机DFIG),采用dq坐标系下的数学模型实现;4. 控制系统模块,包含机侧矢量控制(FOC)以调节转速和转矩,以及网侧控制以维持直流母线电压稳定和调节并网功率因数。该模型非常适合用于电力系统机电暂态分析、电网故障穿越(LVRT)研究以及风电场功率调度策略的验证。