随着传统化石能源的日益稀少以及全球气候的不断恶化，以太阳能、风能为代表的新能源越来越受到各个国家的亲睐。中国由于幅员辽阔、风能资源丰富，使得近年来中国的风电产业快速发展，中国已成为全球风电装机容量第一大国。但中国及世界上大多数风电场都集中在偏远地区，例如中国的“三北”（华北、东北、西北）以及东南沿海。这些地区的电网较为薄弱，电网的波动严重影响了风电机组的稳定运行，并且在电网故障引起的电压骤降情况下，风机大面积脱网引起的区域电网频率降低，大量损失出力又将威胁电网的安全运行。因此，现行的风电并网规范中，电网故障时，风电机组自动脱网以自我保护的运行方式不再被允许，并且在故障期间，风机需要向电网提供一定的有功和无功以帮助电网电压恢复。双馈感应电机（DFIG）以其调速范围宽、励磁变频器容量小等优点，成为风电机组中的主流机型。同时，因其与电网半耦合的结构和易受电网波动影响的特点，使双馈电机的低电压穿越技术（LVRT）成为目前工业界和学术界的研究热点。如何提高双馈电机承受深度故障的低电压穿越能力以及在故障期间对电网提供最大程度的支撑具有重要的现实意义。本文首先调研了国内外关于双馈电机故障下暂态特性分析的研究现状，总结了现有的撬棒（Crowbar）投切策略及其优缺点。在双馈电机的数学模型基础上，推导了端口电压发生对称跌落、投入撬棒后，定子磁链、定转子电流的解析表达式，并在表达式的基础上分析了各暂态量的幅值、变化规律等特性。通过对比表达式的计算结果与MATLAB/Simulink中的仿真结果，验证了解析表达式的准确性。从解析表达式中抽离出撬棒阻值与暂态特性的关系，分析了不同撬棒阻值对故障期间系统功率、电磁转矩波动的影响，并结合转子电流峰值计算及直流母线电压钳位效应，给出了一种撬棒阻值的选取方案。该方案将有助于实际工程中选取合适的撬棒参数。通过感应电动势的估算，分析了现有主动控制方法应对电网故障的控制极限，并指出在现有的实际电机参数约束下，撬棒电路在实现深度低电压穿越中的必要性。接着，提出了基于感应电动势估算的撬棒投切策略：当电压突变、转子侧电流超过安全值时，撬棒投入并封锁转子变流器输出，防止变流器过流损坏，同时，实时估算感应电动势的大小，一旦感应电动势低于直流母线电压，即可退出撬棒，切回变流器控制。与现有的撬棒投切策略相比，本文所提出的策略在可靠保护变流器的基础上，更具灵活性，可根据不同的故障深度选择撬棒作用时间，并且适用于电压阶跃恢复带来的暂态过程。