随着人类对能源需求的日益增长，以及当前环境保护的需要，新能源越来越受到各国的重视。风电作为现有新能源中重要的组成部分具有发电建设周期短、装机规模灵活、运行维护方便、可靠性高、造价低等优点，具有良好的经济效益和社会效益。风力发电是一个复杂的能量转换系统，技术难度大，需对其运行特性进行研究。风电系统的相关特性决定了系统能否稳定运行以及并网电能质量；同时由于风力发电的复杂性，简单的计算机软件仿真不足以证明系统的软、硬件的可靠性，这就需要建立实验室条件下的风机模拟系统。本文对于双馈风力发电系统的运行特性进行了细致的研究，并建立了实验室下的风机模拟平台。针对现有风力发电系统模型的不足，本文利用等效风速概念，建立了风力发电中的风速等效模型，其中包含了反映风电场特性的风场风速模型和反映风机气动外形的风机风速。在风机风速中重点选择风剪、塔影这两个会引起风机并网功率脉动的特有效应，建立了详细的数学模型。对于风机机械传动轴，进行了全面的建模描述，并给出了不同模型之间的转化关系。采用定子电压定向的控制方法建立双馈发电机的控制模型。在对双馈风电机组的系统建模基础上，建立了仿真模型，对双馈风力发电系统的运行特性进行了仿真研究。仿真结果较好的验证了所建模型的实用性和准确性。针对实验室采用的模拟设备和实际风机间存在的惯量不匹配问题，本文给出了简单但实用的模拟方法，并对其进行了仿真验证。在上述工作的基础上，利用动态转矩补偿的模拟方案搭建了实验室条件下的双馈型风力发电模拟平台。在建立的风机模拟平台上对提出的风机模拟算法进行了实验验证，实验结果表明所建立的风机模型能较为全面的反映双馈风力发电系统的运行特性。对于并网电能中的功率脉动进行详细的实验，重现了风力发电并网功率中的周期性脉动现象。实验结果证明该风机模拟系统能反映出风电中的并网电能质量、系统稳定性、电网适应性等的当前的研究热点问题，对相关问题的研究将提供有效的硬件平台支持。