随着并网风电的增加,风电场对系统的影响也愈发显现。出于电网稳定的需要,风电场应具备一定的低电压穿越能力。双馈风力发电机是目前风电场最主要的机型之一,采用撬棒保护是提高双馈风力发电机的低电压穿越能力主要措施。撬棒保护电路可以有效地抑制转子过电流并保护转子变换器,但也会对双馈风机的动态特性产生影响。为了更好的提高双馈风力发电机的低电压穿越能力,有必要研究撬棒保护对双馈风力发电机动态特性的影响。本文对考虑撬棒保护的双馈风机动态特性进行了详细全面和深入的研究分析,具体研究内容和取得的成果如下:基于空间矢量法得到了双馈风机的动态等效电路图,求得了电压对称跌落的情况下定子磁链的动态特性,提出了用阻抗等效法校正定子衰减时间常数,反映了撬棒电阻对定子磁链的影响。利用定子磁链的动态响应分析了考虑撬棒保护的双馈风机转子电流动态特性,再根据实际工程中撬棒保护的拓扑结构通过稳态分析等效的方式给出了整流型撬棒保护结构与理想拓扑结构下的转换关系。用空间矢量法描述了单相电压跌落和相间电压跌落,求解了任意时刻电网电压跌落下定子磁链和转子电流的表达式,指出故障相的电压达到峰值时发生单相故障,定子磁链中没有直流分量;在非故障相的电压过零时发生两相故障,定子磁链中没有直流分量。转子电流的自由分量则随电网电压跌落时刻在原点上方呈周期性变化,并指出撬棒电阻对抑制转子电流自由分量有明显的效果。分析了转子过电流和过电压与撬棒电阻取值、电压跌落类型和跌落深度的关系,表明电网电压跌落越深时转子过电流越大,撬棒电阻值越大时转子过电流越小;电网电压跌落越深、撬棒电阻值越大时,转子过电压越大。建立了综合考虑电网各种类型故障的撬棒阻值优化模型,用隶属函数的方式描述了转子变换器的模糊约束,并应用模糊优化的方法对最优撬棒阻值进行求解。算例分析表明了所建立的模型的有效性。本文从理论上深入分析了低电压穿越时双馈风机的动态特性,并通过模糊优化的方式对撬棒电阻进行了整定,最后通过Matlab/Simulink中搭建双馈风机模型进行了仿真验证,表明了本文分析的正确性与撬棒整定值的有效性。