随着越来越多的风力发电系统并入电网,各国供电公司对风力发电系统并入电网提出了越来越严格的要求,即要求风力发电系统在电网发生故障时,能够继续并网运行并发出有功无功支持电网,因此研究风力发电系统在故障下的运行状况变得尤为重要。由于电网的主要目标是提供标准三相正弦电压,很难产生各种形式的电网故障用于设备测试,因此,能够模拟电网各种故障的电网模拟器的研究变得尤为重要。本文对电网模拟器的功能要求和拓扑结构进行分析,对其控制策略进行研究和改进,具体的研究内容如下:1、分析电网的故障及其危害,总结归纳电网模拟器的主要功能要求,包括:模拟正常电网电压、三相电压不平衡、波形畸变、电压幅值突变、电压频率突变等。对电网模拟器的拓扑结构进行了分析,选取适合的电网模拟器的拓扑结构。2、对三相电压型PWM整流器的电流内环和电压外环进行PI设计,针对传统PI参数固定不变,大扰动时效果很差的缺点,提出电压外环采用分段模糊PI控制,电流内环采用自适应模糊PI控制的控制策略,并搭建Simulink模型,对系统响应速度,抗干扰性能进行仿真验证。3、在单相全桥逆变器的控制中,针对滑模控制中存在的抖振问题,提出一种改进的双幂次趋近律,并对其性能进行仿真验证。建立单相全桥逆变器的数学模型,根据改进的滑模控制对其控制器进行设计,通过Simulink搭建仿真模型,对改进滑模控制消除抖振的能力进行仿真验证。4、在电网模拟器整流和逆变研究的基础上基于Simulink搭建电网模拟器的仿真模型,根据电网模拟器的功能要求进行仿真验证;根据dSPACE的硬件系统和软件系统的设计方法,搭建基于dSPACE的电网模拟器实验平台,对本文研究的电网模拟器的有效性进行实验验证。