随着石化能源的日益枯竭以及和谐社会的可持续发展要求，风力发电作为一种在我国蕴含丰富而且洁净的自然能源，其具有独特的优势，但风电系统本身的复杂性导致其相关的技术难度大大增加。风电系统的静态与暂态特性决定了整个系统能否在各种工况下稳定运行以及并网发电，所以风电系统需要实验室计算机仿真和实际系统实验的方式进行对比与验证。实际风场系统实验对于实验室条件是不现实的，再加上实际风场中实验环境的不可控性，拥有可以模拟实际风场系统特性的风电模拟系统应运而生。针对现有风电模拟系统一般只模拟稳态输出的局限性，本文的模拟系统采用的是原动机动态模拟转矩控制，双馈型风力发电机转速环与电流环双环控制的结构，研究风电模拟系统的暂稳态特性，并重点研究了风力机以及传动轴的模拟。在风电模拟系统的暂稳态性能的研究中考虑了由风力机本身特性造成的风剪切效应和塔影效应，传动轴系统建模对系统暂态性能的影响以及风力机大惯量特性，运用转矩的动态补偿模拟的方案，使得风电模拟系统与实际风电系统拥有更近似的暂稳态性能，可以代替实际风电系统进行仿真与实验研究。对于风剪塔影效应带来的风力机输出转矩的三倍频脉动，本文提出了一种基于双馈电机的附加转矩控制，可以大幅削减其三倍频功率脉动的幅值，使双馈电机输出功率基本趋于平衡。对于风电系统电网适应性问题，在电网故障甚至短路情况下，本文提出了将原有双馈电机从原有的转矩环控制切换到转速环控制，这样可以有效抑制由于电网故障对双馈电机所造成的转矩与功率振荡。在理论分析与仿真基础上，本文搭建了一套由15kW异步电动机和11kW双馈发电机对拖的双馈型风电模拟系统实验平台。针对实际风力机与实验室模拟电机之间存在着惯量不匹配的问题，本文采用动态转矩补偿的方式进行软件转动惯量模拟，并利用双馈型风力发电模拟平台进行了实验验证。在此基础上，利用搭建的双馈型风电模拟系统平台进行了不同工况下系统的并网电能质量、系统动、静态稳定性以及相应控制策略的实验研究，实验结果验证了风电模拟系统方案与控制策略的正确性。