2 風能及風電機組仿真模型
    與常規(guī)發(fā)電機組（如火電、水電、核電）相比，風力發(fā)電機組的突出特點是輸入能量不受控制，這一特點導致風力發(fā)電機組在構成上與常規(guī)發(fā)電機組有著很大的不同且呈現(xiàn)出多樣化特點。我們知道，常規(guī)發(fā)電機組的機械能-電能轉換裝置普遍采用同步發(fā)電機，而并網型風電機組采用的發(fā)電機則形式多樣，如恒速恒頻同步/異步發(fā)電機、交/直/交發(fā)電機、磁場調制發(fā)電機、交流勵磁雙饋發(fā)電機等。因采用的發(fā)電機類型不同，相應的控制系統(tǒng)區(qū)別很大，電能參數(shù)隨風能變化的特性也有很大的不同。
    仿真研究人員需要根據(jù)風力發(fā)電機組的特點開發(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 典型風力發(fā)電機組的仿真模型總體結構
    在風電場中得到廣泛應用的恒速風力機如圖1 所示[2]，異步發(fā)電機將風輪吸收的機械能轉化成電能，發(fā)電機轉速隨發(fā)電量的變化而在一定范圍內變化，因轉速變化范圍很小（1%左右），通常稱為恒速系統(tǒng)。恒速系統(tǒng)通常選用失速型調節(jié)方式。

    一種典型的變速風力發(fā)電機組見圖2，它采用雙饋異步發(fā)電機（DFIG）。發(fā)電機的定子線圈直接與電網相連，轉子線圈則通過滑環(huán)和電力電子逆變器與電網連接。因此，當風速變化引起發(fā)電機轉速變化時，通過控制轉子電流的頻率，可保持定子頻率的恒定，進而實現(xiàn)風力發(fā)電機組的變速運行。在高風速條件下，通過調整葉片槳距限制風力機的輸出功率。