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我国风力发电机组装机容量日益增长,其中多数风机处于偏远地区,运行气候条件恶劣。在无人值守和远程监控的情况下,需要风机机组具有高可靠性,此时风机控制技术起到至关重要的作用。开发控制器需要常常进行闭环测试,来验证控制算法的控制效果。然而,传统的风机控制器闭环测试方式具有高成本、高风险以及重复性较差的缺点。因此,本文搭建了一个风力发电机组半物理实时仿真系统,为测试风机控制算法提供一个开放的仿真平台,可以方便在实验室完成风机控制器的闭环测试。论文主要研究内容包括:(1)深入研究实时仿真、基于模型设计的仿真建模方法,根据实时仿真系统的软硬件配置,提出LabVIEW基于模型设计的方法和步骤,优化系统开发的流程,缩短系统的开发周期。(2)全面剖析风力发电机组各部分组成及其基本原理,应用经典的数学模型和成熟的控制策略,在LabVIEW中搭建风轮模型、传动链二质量块模型和控制算法模型。采用基于状态空间方程的新型电力仿真软件StarSim搭建发电机、变流器及电网模型,并在实时仿真系统中,实现LabVIEW与StarSim的联合仿真。(3)提出风机实时仿真系统的整体设计方案。设计仿真系统硬件架构,进行系统硬件模块配置、通道分配以及线路连接。开发仿真系统软件监控界面和软件架构,使用多种数据通信方式传递模型实时运行数据。以1.5MW双馈风力发电机组为例,进行仿真实验,表明仿真系统可以实现风机启动-并网过程的实时仿真。