为人类的可持续发展计,我们必须找到可再生能源。虽然煤炭、石油已经使用了数百上千年,但它们用完之后怎么办?即使像核能这样的能源也会产生大量余热,全球变暖日趋加重,环境污染也成为一大问题。1995年全年美国发电3万亿kWh,其中70%来源于化石能源发电。而这带来了20亿吨C02、1500万吨S02、600万吨NOx排放。如果继续使用这些能源,人类迟早将难以生存。所有人都在为这些问题买单。可再生能源大受欢迎与支持,特别是风力资源发电。近几十年来,变速风机由于其更可控、更高效、电能质量更高而受到了越来越多的关注。随着对变速风机可控性要求的提高,研究风力发电系统的不同控制策略以使其最大程度捕获风能变得极为重要且必要。因此,本文详细介绍了风力资源的特点,以及并网双馈风机的最大功率点跟踪控制策略,包括风机的空气动力学模型、双馈风机模型及三相双级电压源换流器控制策略。为使风机获得令人满意的电能输出,有必要对控制策略进行改进。其控制框架包含网侧换流器控制、机侧换流器控制及最大功率点跟踪控制。网侧换流控制器用于维持直流侧电压恒定并输出单位功率因数。机侧换流控制器可调节风机转矩及有功、无功功率。最大功率点跟踪控制用于生成定子端有功功率的参考值。最大功率点跟踪控制采用叶尖速比法。叶尖速比法的核心思想是如果风机转速缓慢则大部分风不受阻碍得从风机叶片滑过故只能捕获到极少量的风能,而如果风机转速过快则风机叶片对风形成墙阻而没有风从叶片间流过,故依然会减少风能捕获量。因此,为捕获最大风能,风机应运行于最优的叶尖速比下。最优叶尖速比是由风机设计决定的。为测试网侧换流器控制、机侧换流器控制及最大功率点跟踪控制的效果,本文对风力发电系统进行了正弦风速变化下的仿真。