2 風(fēng)能及風(fēng)電機(jī)組仿真模型
    與常規(guī)發(fā)電機(jī)組（如火電、水電、核電）相比，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的突出特點(diǎn)是輸入能量不受控制，這一特點(diǎn)導(dǎo)致風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在構(gòu)成上與常規(guī)發(fā)電機(jī)組有著很大的不同且呈現(xiàn)出多樣化特點(diǎn)。我們知道，常規(guī)發(fā)電機(jī)組的機(jī)械能-電能轉(zhuǎn)換裝置普遍采用同步發(fā)電機(jī)，而并網(wǎng)型風(fēng)電機(jī)組采用的發(fā)電機(jī)則形式多樣，如恒速恒頻同步/異步發(fā)電機(jī)、交/直/交發(fā)電機(jī)、磁場調(diào)制發(fā)電機(jī)、交流勵(lì)磁雙饋發(fā)電機(jī)等。因采用的發(fā)電機(jī)類型不同，相應(yīng)的控制系統(tǒng)區(qū)別很大，電能參數(shù)隨風(fēng)能變化的特性也有很大的不同。
    仿真研究人員需要根據(jù)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的特點(diǎn)開發(fā)針對性的仿真模型軟件。限于篇幅，本文主要介紹共性部分的仿真。
2.1 典型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的仿真模型總體結(jié)構(gòu)
    在風(fēng)電場中得到廣泛應(yīng)用的恒速風(fēng)力機(jī)如圖1 所示[2]，異步發(fā)電機(jī)將風(fēng)輪吸收的機(jī)械能轉(zhuǎn)化成電能，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速隨發(fā)電量的變化而在一定范圍內(nèi)變化，因轉(zhuǎn)速變化范圍很小（1%左右），通常稱為恒速系統(tǒng)。恒速系統(tǒng)通常選用失速型調(diào)節(jié)方式。

    一種典型的變速風(fēng)力發(fā)電機(jī)組見圖2，它采用雙饋異步發(fā)電機(jī)（DFIG）。發(fā)電機(jī)的定子線圈直接與電網(wǎng)相連，轉(zhuǎn)子線圈則通過滑環(huán)和電力電子逆變器與電網(wǎng)連接。因此，當(dāng)風(fēng)速變化引起發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速變化時(shí)，通過控制轉(zhuǎn)子電流的頻率，可保持定子頻率的恒定，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的變速運(yùn)行。在高風(fēng)速條件下，通過調(diào)整葉片槳距限制風(fēng)力機(jī)的輸出功率。