发电系统主要由电发电机、机、传动部分以及控制部分组成。发电系统的控制部分主要由背靠背式电压型PWM变换器组成，根据PWM变换器与发电系统连接位置的不同，分成网侧电压型PWM变换器和转子侧电压型PWM变换器。网侧PWM变换器主要作用是让母线电压保持稳定，转子侧PWM变换器主要作用是为电发电机转子提供三相励磁电流以此来对系统进行控制。发电系统各元件的数学模型和运行特性是研究控制策略的基础。主要介绍发电系统各元件的基本原理和数学模型，并分析发电系统的能量流动关系。

2.1电发电机的运行原理

电发电机又被称为“异步化同步发电机”，电发电机在结构上和绕线式异步电动机有许多相似之处。变速恒频发电系统由机、齿轮箱、电发电机、两电平电压型双PWM变换器及三绕组变压器等组成，在机械结构上机通过齿轮箱与电发电机转子的轴固定连接，在电气接线上电发电机定子绕组直接与电网连接，转子绕组通过背靠背式双PWM变换器与三相电网相连，其两侧都可以向电网馈电。

    电发电机采用交一直一交变频器提供可调幅值、相位、频率的交流电进行励磁，当电路接通时，转子绕组中会形成相对转子运动的旋转磁场，当转子转速加上旋转磁场转速等于同步转速时，定子输出电流频率即为工频。电发电机由于采取交流励磁，改变励磁电流的幅值即可对无功功率进行调整。励磁电流频率要根据发电机的转速来进行调节，当或者负载发生大的变化时，可以立即调整励磁电流频率来适应发电机的转速，这样就可以实现变速恒频的目。当励磁电流的相位改变时，电发电机电势与电网电压矢量会发生相对位，即改变了发电机的功角关系。所以我们可以得出励磁电流的准确控制是实标移现电发电机稳定高效运行的关键。