经济的发展对能源的需求日益增大,传统化石类能源面临枯竭危机,同时带来了严重的环境污染,开发利用可再生能源已成为社会发展的迫切需要。低碳社会的建设也促使以化石燃料为结构主体的传统能源体系逐步过渡到以新能源和可再生能源为主体的新型能源体系。风力发电是新能源中技术最成熟、最具规模开发条件及商业化发展前景的可再生能源技术。风力发电技术的研究和开发已成为各国学者研究的热点。　　 目前实际运行的各类风力发电机组,风能的利用效率仍有提升空间。在风力机安装之前,需要进行发电机的性能测试、控制算法验证,以完善风力发电系统的控制策略。在不具备风电场实际运行环境的实验室进行风电机组实验时,需建立一个能模拟风电场风能特性和测试风电机组性能的风力发电模拟实验平台。　　 分析了无刷双馈电机的结构、原理,从基本方程出发建立了无刷双馈电机转子速坐标系下的d-q数学模型,将自抗扰控制策略(ADRC)引入到无刷双馈发电机的有功和无功功率解耦控制中。研究了风力机模拟系统的定义、原理和组成结构,风电机组各组成部分的模型和模拟算法。通过分析气动转矩的脉动模型,提出该模型的简化模拟算法。在原动机的控制算法中,假设负载在每个采样时间内是恒定的:通过电机在相邻时刻的反馈速度,估算每个采样时刻模拟器的负载值；结合风力机的风轮特性计算实际风轮的输出加速度,与风轮加速度的实测值相比较后,计算出异步电动机的电磁转矩指令；采用直接转矩控制策略调节异步电动机的电磁转矩。　　 实验平台分为两部分:以TI公司的TMS320F2812DSP和ABB变频器作为原动机的控制器,进行风力机特性的模拟；采用DSP实时监测和分析发电机的输出状态,与PC或ARM一起构成风力发模拟系统的控制单元,显示、记录实验发电机的输出特性。分析设计了ARM硬件系统和两个DSP的硬件系统,给出了模拟实验平台的总体设计框架。分析了Modbus通信协议、ARM程序设计的思想和方法,制定系统工作序列图指示整个系统的工作时序。风力机的模拟算法、电能质量的分析、串口通信等通过编制的DSP软件实现。　　 通过实验室搭建的无刷双馈风力发电模拟试验平台,进行了发电试验等,试验参数和结果验证了模拟实验平台的有效性。　　 本文的研究工作得到了国家自然科学基金重点项目-“分散式风力-太阳能发电系统的混合控制研究”(60534040)的资助。