风能目前已成为新能源领域中发展最迅速的板块,如何将不稳定的风能转化为稳定的电能并同时提高电网的稳定性,是风电行业当前的核心技术难题。采用前端调速技术的液力调速型风电机组取消了逆变器,并具有无极变速、打滑减震等特点,可配套安装同步发电机直接并网发电,有利于提高机组寿命和发电质量。为了对2MW液力调速型风电机组的传动系统的建模、设计及动态仿真提供理论支持,本文主要从以下几个方面进行研究:基于组合风速理论得到了含有控制参数的风力机的基本数学模型;建立液力调速系统的机构数学模型并推导出其主要运行参数关于设计变量的变化规律表达式;基于单机无穷大系统下的同步发电机电磁理论模型,得到了输入风能或电网负载变化时发电机转子的动态电磁转矩。基于流体力学理论建立了导轮叶片可调式液力变矩器的动态数学模型,通过与2MW风电机组额定工况的匹配设计,得到了综合目标要求下的液力调速系统的一组基本设计参数,以及风电机组传动链的基本参数。建立了风电机组传动系统的纯扭转动力学模型,得到了其固有频率和主阵型向量,分析了其主要扭转振动模态;基于非完整系统动力学理论推导并建立了含有控制参数的机械液力耦合的传动系统的动力学模型。利用同步发电机无刷励磁系统的基本数学模型,对励磁稳定部分的增量式模糊PID控制器做基本参数设计。利用MATlAB/simulink软件,模拟了输出电压对控制信号的阶跃响应,模拟了传动系统运行参数在随变化的载荷和控制系统共同作用下的变化规律,模拟了调速范围和发电机轴动态扭矩随输入控制信号频率的变化的规律。