当电力系统发生电压跌落故障时，不具备LVRT（Low Voltage Ride-through，LVRT）技术的DFIG（Doubly Fed Induction Generator，DFIG）风力发电系统会脱网运行，加剧电网故障。对于DFIG风力发电系统LVRT控制方法的研究变得非常关键。而在控制方法的研究中，如何快速、准确地检测电压跌落情况对于DFIG风力发电系统提升LVRT能力尤为关键。本文首先建立了双馈感应电机的数学物理模型，推导出三相静止坐标系和两相旋转坐标系下的双馈感应电机稳态数学模型。根据网侧变换器拓扑结构分析了网侧变换器的数学模型，通过d、q坐标变换使模型得到简化。依据电容的储能计算公式，得到直流环节功率数学模型。为双馈风力发电系统电网电压跌落检测算法提供理论基础，同时为DFIG风力发电系统LVRT能力的研究建立了可靠数学模型。随后，论文分析了电网电压跌落的类型，有单相、两相对地故障、相间故障和三相故障等类型。根据锁相环的基本结构，对电网三相相电压进行dq变换，取d轴分量作为误差，对该误差经PI调节后的输出再进行积分得到相位信息。利用PSIM和MATLAB联合仿真，通过设定采样频率、实时采样、锁相计算、输出锁相相位等软件锁相环程序进行仿真验证。仿真主要验证电网电压三相、两相、单相跌落时的检测结果，数据表明所提算法有效提高了电网电压跌落检测的快速性及准确性。接着，论文研究了Crowbar电路在DFIG风力发电系统低电压穿越中的技术应用，分析了Crowbar电路的保护原理，比较主动式及被动式Crowbar的拓扑结构及优缺点。根据电网电压发生跌落故障过程中电流的动态响应，对于Crowbar电路的阻值以及投切策略提出了理论上的优化设计。最后，论文给出了采用Crowbar技术的2MW双馈风力发电机组在不同电网电压跌落情况下的实验结果，验证了该LVRT方法的有效性和可行性。