煤炭、石油、天然气等传统能源,因其具有较高的能量密度等优势是当今能源市场的主力军,然而也带来了能源枯竭和环境污染问题,于是人们逐渐将目光投向新能源。风能因其成本低廉、对环境友好等优点,得到了广泛的研究和应用。风通过风力机带动发电机运行,产生三相交流电。但由于风速是不断变化的,产生的三相交流电的频率和幅值也是不断变化的,无法被直接使用,需要通过背靠背变流器进行AC/DC/AC的转化。本文的研究内容就是风电变流器的工况模拟。风电变流器主要由三个部分组成,三相交流变频电压源、背靠背变流器和电网。风电变流器的工况模拟是使用电拖台模拟风力发电机。通过研究风速和风力发电机转速的关系,设计上位机控制软件控制电拖台运行,实现风力发电机的最大功率点跟踪的模拟。现有的风力发电机的模拟方法有两种。一种是直接使用三项变频交流电压源。通过该方法产生的三相交流电缺少高次谐波和噪声,不符合风力发电机的实际情况;另一种结构上与电拖台相同,但是拖动端使用逆变器,需要设计控制算法实现风力机的最大功率点跟踪。本方法直接通过变频器控制拖动电机,只需找到风速和转速的关系即可实现控制,且控制精度高。端口特性的研究体现在并网逆变器参数的设计当中。在第二章前半部分,使用传统方法设计整流器参数,从内环到外环,基于稳定性整定参数,且在Simulink中的仿真是在离散域z域下进行的,而参数是在连续域s域下得到的,所以还需要进行校正,整个过程异常复杂。因此,在并网逆变器参数的设计中,使用了基于无源性的分析方法。基于无源性的分析方法,使用戴维南等效定理或者诺顿等效定理将原系统转化成源、输出阻抗/导纳和负载阻抗/导纳。通过分析阻抗/导纳端口的无源性,即可判断系统的稳定性。由于无源性是稳定性的充分条件,所以在仿真时无需对参数进行修正,大大简化了设计过程。