近年来随着大功率系统的广泛使用,对于风力发电系统并入电网的标准变得越来越高,当电网出现故障时仍要求风力发电系统能持续并网运行,所以需要研究其在不同故障下的运行状况。但是通常电网的输出的都为标准的三相正弦电压,各类电网故障并不多见。因此,为了测试并网设备,研究出能够模拟各类电网故障的电网模拟器具有重要价值。本文的主要研究重点包括:1、分析电网模拟器的工作原理和功能要求并对整流侧进行设计。2、研究了逆变侧的控制策略并进行改进。3、分析了逆变器中存在的死区问题并进行补偿。具体如下:1、首先,分析了风力发电与电网模拟器技术的研究现状,根据目前电网存在的故障,制定了电网模拟器的主要功能要求例如模拟三相电压不平衡、电压幅值突变变等。同时介绍了电网模拟器的整流侧,并给出了设计方案。2、接着,给出了电网模拟器的逆变侧的设计方案。首先针对传统滑模控制时存在的抖振问题,提出一种改进的双幂次趋近律,然后基于双幂次完成了控制器的设计,最后通过仿真证明了双幂次滑模控制器消除抖振的有效性。3、然后,在电网模拟器的控制中,针对逆变侧中存在的死区问题,提出一种基于DOB(扰动观测器)的死区补偿方法,首先对其原理进行介绍并对其作用进行分析。通过Simulink搭建仿真模型,对死区补偿后的电流波形是否改善进行仿真验证。4、最后,在Simulink平台下搭建了电网模拟器的仿真模型,紧接着对PHIL实时仿真技术以及FPGA的开发进行了简单的介绍。最后基于PHIL仿真技术搭建了一个10kW的实物平台。最后在实物平台验证本文所设计的电网模拟器的有效性。