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一、系統概述

模擬風力發電系統有兩種類型。

1. 交流勵磁雙饋風力發電系統

2. 永磁直驅風力發電系統

在實驗室采用模擬技術搭建的，分別用于模擬變速恒頻的交流勵磁雙饋風力發電機的風力發電系統和模擬變速恒頻永磁直驅風力發電機的風力發電系統，供教學和科研使用。

它們均由風電場及風力機模擬控制裝置、風力發電機機組及其控制裝置三大部分組成。可以實現對風電場、風力機和風力發電機及其控制系統的模擬，為風電技術的研究，尤其為風力發電機及其控制技術、并網技術、低電壓穿越控制技術、最大風電功率追蹤技術、抑制風電功率波動的儲能及其控制技術等研究，提供了十分便利的研究平臺。

二、控制屏介紹

（一）風力機特性模擬控制屏

雙饋和直驅型通用，用于控制模擬風力機的原動機。主要由直流電動機、晶閘管可控整流器和MFD-05A型風力機特性仿真控制器等部分構成。能在實驗室模擬風場和風力機特性，實現在不同風速下功率—特性的模擬，方便了實驗室對風力發電系統的研究，可以用于風力發電系統及其部件的研制和測試，也可以用于風力發電規律的探索和研究。具有以下功能： 

1．風力機功率特性曲線； 

2．四種風速模擬：恒定風速、斜坡風、陣風、組合風。 

（二）雙饋風機勵磁控制屏

主要由MLC-5A轉子側微機勵磁控制器、MLC-5B電網側微機并網控制器、變頻器、勵磁變壓器、測量儀表、控制開關等設備組成。

繞線式異步電機作為雙饋發電機，雙饋發電機的定子直接與工頻電網相連，而轉子則通過能量可以雙向流動的背靠背雙SPWM變換器（電網側變換器和轉子側變換器）組成的交直交系統和電網相連。其功能是

1．自動判斷進入起動狀態； 

2．雙饋發電機的空載并網； 

3．風電發電機組的并網運行：超同步和亞同步運行狀態的實現，以及兩種狀態的平滑過渡； 

4．最大風能追蹤（MPPT）的實現； 

5．風電系統的獨立運行。

（三）直驅風機全功率變換器控制屏

主要由MDD-5A電機側微機勵磁控制器、MDD-5B電網側微機并網控制器、變頻器、測量儀表、控制開關等設備組成。

發電機的轉子為永磁轉子，隨風力機同軸旋轉。發電機定子繞組則通過背靠背的雙SPWM變流器、電抗器與電網相聯。背靠背的雙SPWM變換器的控制，分別由基于DSP 28335的電機側控制器和電網側控制器實現。其功能是

（1）自動判斷進入起動狀態或從電網退出； 

（2）低電壓穿越技術的實現； 

（3）最大風能追蹤（MPPT）的實現； 

（4）風電系統的獨立運行。

三、上位機監控系統

風電監控上位機軟件是和風電試驗系統配套的基于Windows XP/Win7平臺的上位機監控軟件，通過RS485接口和風機控制器以及風力機控制器進行通訊，實現風機控制器和風力機控制器工作狀態監視、控制等操作，以圖形化的形式反映風電試驗系統的工作狀態，清晰看到系統主接線圖及各測量量的測量點，界面友好，便于使用。方便實驗人員更好的進行風電試驗研究可以在上位機上實現對整個平臺的遠程監控及風速模型的切換。

四、系統可以完成的實驗項目

（一）雙饋風力發電系統

（二）直驅風力發電系統