在能源消耗日益增长濒临枯竭,环境污染日渐严重的今天,作为可再生能源的风能成为世界各国普遍重视的能源,风力发电技术也成为各国学者竞相研究的热点。随着风力发电技术的发展,变速恒频风力发电技术成为了风力发电发展的趋势。风力机作为变速风力发电机组的重要部分,其性能直接影响到风力发电机组的整体性能。目前,风力机变桨距控制是风力发电领域研究的重点。本论文对风力机变桨距控制技术从建模到仿真、从理论到实践进行了较为全面的研究。论文首先从变速恒频风力发电系统的运行原理出发,对其结构和数学模型进行了详细的描述,重点介绍了风速模型和传动轴系模型,通过分析双馈感应发电机的三相静止坐标系下的数学模型,建立了一种简化的模型,并根据此模型利用PSCAD/EMTDC仿真软件建立其在d-q坐标系下的仿真模型。其次,从风力机所捕获的风功率出发,详细介绍了贝茨理论,并对风力机的运行功率特性和运行特性进行了深入的研究,并由此建立了风力机的数学模型及其风力机及传动系统的仿真模型。再次,从变桨距控制原理出发,介绍了变桨距系统的三种运行状态,并对传统的变桨距控制策略进行了深入的分析,并在此基础上提出了一种简化的风力机变桨距控制模型,通过发电机转速、风力机输出功率的反馈信号来调节桨距角,通过对桨距角的调节来控制发电机的转速恒定、风力机输出功率平稳。最后设计了变桨距控制器,采用PSCAD/EMTDC仿真软件并结合双馈感应发电机、变流器等对整个风力发电控制系统进行仿真研究。仿真结果表明,本文提出的风力机变桨距控制的策略是可行的,对于风力发电机组的运行控制和设计有重要的理论及现实意义。