近年来新能源发电机技术发展迅猛,并在各国掀起了一股研究的热潮,海流能发电是继风力发电与太阳能发电后新能源研究的重点领域。我国在海流能发电的基础研究领域有一定成果,但存在发电机组的控制简单,发电效率低等缺点。海流能发电模拟测试平台的研究,对提高海流能发电效率和可靠性有充分的实际意义。本文针对海流能发电测试平台的整体仿真实现,在综述国内外海流能发电的基本情况,以及海流能发电中各组成部件的选型与特点的基础上,通过分析几种发电系统的拓扑结构优劣,确定20kW海流能发电模拟测试平台的总体方案,即由异步电机模拟水轮机带动永磁同步发电机产生交流电,经背靠背式的SVPWM整流与逆变并网电网输出电能。本文采用MATLAB软件实现测试平台典型工况模拟,主要研究内容包括以下三部分:(1)水轮机模拟。在详细推导分析水轮机机械特性的基础上,论证电机模拟水轮机的可行性,并用直流电机和异步电机分别模拟水轮机,实现恒速、变速、随机流速三种水轮机工况模拟。(2)控制器设计。测试平台的控制器主要分为三块:测功机控制、发电变流器控制与最大功率跟踪控制设计。前者控制的目的是模拟实际工况,变流器控制是为获得满足并网要求的电能,后者是为达到最大的能量装换。设计了最大功率控制仿真方案,在Simulink中搭建基于SVPWM控制技术变流器与爬山搜索法的最大功率控制器的仿真模型。(3)测试平台联调实验。将模拟的水轮机、永磁同步发电机、控制器等构建成海流能发电模拟测试平台系统,完成典型工况的模拟仿真,测试额定工作下的输出功率为18kW。本文实现了海流能发电模拟测试平台整体仿真,为后续的实物实现提供重要的理论参考,有利于实验室下优化海流能发电控制方法和提高海流能发电效率。