当前对于风电机组建模的研究多使用恒定风速下最大功率因数控制的方法,并在MATLAB仿真平台上进行操作,但使用这类方法时无法保证在变风速的情况下完成最优功率因数的选择。针对这个问题,研究了一种包括风力机、发电机、背靠背变流器和变桨距控制的双馈风电机组的数学模型,并在PSCAD仿真平台上建立了仿真模型。首先从变速恒频风力发电系统的运行原理出发,对其结构和数学模型进行了详细的描述;其次,建立了风力机的数学模型及其风力机与传动系统的仿真模型,同时介绍了变流器机侧与网侧部分的控制方法;再次,研究了一种变桨距控制策略,通过改变风电机组的桨距角使风电机组能够以额定功率继续运行,从而实现最优功率因数选择;最后,采用PSCAD仿真平台并结合双馈感应发电机、变流器等对整个风力发电控制系统进行仿真验证。通过观察变风速条件下的有功功率和桨距角值的输出结果,验证了该模型的正确性,同时证明了该模型能够实现变桨距角控制。