该文选择了最具有代表性的三种结构类型的风力发电机组,对它们的结构方式,运行特点进行对比分析;介绍了建立单机组风力机的一般方法并给出"恒速"型风力发电机组的建模示例;采用多时间尺度方法,对建立的"恒速"型风力发电机组进行简化,并采用仿真来证明简化模型的有效性.对单机组的风力发电系统进行控制,是提高风力发电机的效率,捕获最大风能的有效途径.结合现代控制理论,该文将自抗扰控制(Auto-Disturbance Rejection Control-ADRC)与无源性控制(Passivity-Based Control-PBC)应用到"变桨距"型的风力发电系统中,以期待获得最大风能,对控制算法的仿真结果证明了算法的可行性.此外,对于新型的采用无刷双馈发电机的风力发电系统,由Lyapunov函数得到最大风能捕获定律,并由此给出一种新颖的控制算法,为下一步的试验做出了基础工作.论文的第三部分是对风电场进行建模以及风电场相关课题的研究,这是该文工作的另外一个重点.根据风电场容量与接入的局部电网之间的关系,可以将风电场的模型分为接入"强电网"与"弱电网"两种类型.考虑不同的模型结构,对风力发电单机组的简化结构也做出了不同的分析.此外,为了考虑风电场容量与其接入的电力系统之间的关系,该文对风电场的最大透入率及风电系统的稳定性进行了分析.为了更好地对风力发电系统进行仿真,文中作者对用于风力发电的仿真软件进行了对比分析,最后选择Matlab/Simulink()为仿真工具,建立了风力发电系统中需要的一些基本的模型,为最终建立风电仿真模型库做出基础准备.