雷慧杰，张艳伟，葛峰

（1.安阳工学院，河南安阳，455000；2.安阳钢铁集团公司，河南安阳，455000）

0 引言

风力发电技术是目前新能源中技术最成熟、最具有商业开发价值的一种发电方式之一[1]，越来越多的国家已经注意到风电开发能够缓解当前环境日益恶劣的现状。结合当前我国节能减排的形式，开发研究风电是极具意义的。本文基于研旭风力发电仿真平台，通过将风力发电机组的整套设备抽象成发电仿真平台，以此来模拟直驱式风力发电系统，通过修改仿真系统的风速参数，获取不同风速下的发电特性。

1 系统概述

实际的直驱式风力发电系统主要由风轮、永磁同步发电机、交直交变流器（背靠背连接）等组成[2]。风轮带动发电机，从而发出三相交流电，三相交流电再通过PWM 整流器将交流电变为直流电，再通过PWM 逆变器将直流电逆变为三相交流电，再通过电感滤波，变压器升压后将并入主网。在仿真平台系统中，风轮由异步电动机代替，通过变频调速，从而模拟自然风变化的情况。

直驱式风力发电仿真平台主要由主控台、背靠背变流柜、风电仿真平台组成。系统结构如图1 所示。

图1 系统整体结构图

2 系统原理

模拟风力发电是在研旭风力发电控制系统上进行，采用了三相异步电动机和永磁多极同步发电机（PMSWG）直接耦合直驱式风力发电系统，其原理如图2 所示。

图2 直驱式风力发电控制系统原理

PMSWG 产生的功率通过定子PWM 整流器整流成直流电，与中央DC 总线并联的大电容器充当稳定的电压和能量存储缓冲器，通过并网的PWM 逆变器将直流电转变成与电网相同的频率的交流电并馈入电网，电网PWM逆变器和定子PWM 逆变器具有相同的结构。……