基于Matlab的双馈异步风力发电机风电场仿真
仿真对象是一个由6台1.5MW双馈异步风力发电机组组成的9MW的风电场。

这个风电场连接着一个25kv的分布式发电系统，它的电能通过35km长，电压等级为25kv的馈线（B25）输入到120kv的电网上。

一、仿真过程及结果分析
1、风速变化，风机的反映。

初始风速设定为8m/s，时间到t=4s，风速增长到14m/s。

开始仿真。

图1 风速突然变化时输出的曲线（voltage regulation 模式）
有功功率随转速平稳的增长，用了18秒的时间到达额定9MW。

这段时间内风机转速从0.8pu增长到1.21pu。

桨距角从0度增长到0.76度，用来限制机械功率。

通过调控无功功率来维持电压在1pu。

额定功率时，风机吸收了0.68Mvar，从而控制电压不变。

图2 风速突然变化时输出曲线（Var regulation 模式）无功控制模式下，保持功率因数不变，从电网吸收一部分无功来并网（达到同步转速），因吸收无功，电压上升。

2、110kv系统电压突然下降的仿真。

风速不变8m/s。

设置5s发生一次0.15pu的电压下降（在Time variation of 中选择Amplitude）。

确保风机为无功控制。

图3 110kv电压突然下降（Var Regulation 模式）
用电设备的电流降至0，电动机转速逐渐下降。

用电设备被分离出电网。

图4 110kv电压突然下降（voltage regulation模式）
采用Voltage regulation控制模式，用电设备没有被分出电网。

因为电压下降时，风电场发出无功功率。

3、短路故障分析。

0.5s发生三相短路，0.6s消除。

仿真时间为2s。

图5 B690 母线故障时风电场输出波形（voltage regulation 模式）
电网发生故障时，风电机组出口电压降低，向电网提供无功功率。

故障清除后，风电机组需要从电网吸收无功功率。

故障时电压下降
图6 B690母线三相短路（var regulation 模式）
电网发生故障时，风电机组出口电压降低，向电网提供无功功率。

故障清除后，风电机组通过控制减小了机组与电网之间的无功交换。

机端电压回复较慢。

随机风下风机变化（voltage）
电压不随风速的波动而变化，为保持电压恒定，从电网中吸收无功随风速变化。

当采用无功控制时，风机从电网中吸收的无功功率基本不变。

双馈异步风力发电机包含：一个绕线式转子的异步发电机和一个基于IGBT 的交-直-交PWM变频器。

定子绕组直接连接到电网。

转子通过反馈来调解频率。

可以低风速，优化转速，吸收最大能量。

狂风时，承受最小机械压力。

风速低于10次同步运行，转子从电网吸收有功功率。

风速高时，转子处于超同步运行状态，有功功率从转子送到电网。

无功控制模式，运行时保持Q=Ptan&。

电压控制模式，通过对无功的控制，保持电压不变。

桨距角低于额定风速降低为0，高于额定风速变大。