风能作为一种可再生的清洁能源，是解决能源危机和环境污染问题的重要选择。风电机组和电网之间的关系随着风力发电机组容量在整个电力系统中不断增加而日益紧密，为了保证电力系统稳定运行，风力发电大规模的并网运行时要求风力发电机组在电网故障条件下有一定的低电压运行的能力。风力发电机组低电压运行的准则在许多国家已经被制定，我国也出台了针对风力发电场低电压运行的相关规则，对风力发电机组的低电压运行做了强制性规定。论文以双馈风电系统为研究对象，从理论分析和仿真验证两个方面对双馈风力发电机转子侧和网侧励磁变换器的控制方法以及低电压运行技术进行研究。首先分析双馈发电机组的运行机理，建立了双馈发电机在三相静止坐标系下的数学模型，并经过变换和化简得到dq旋转坐标系下动态数学模型；然后，以dq旋转坐标系下动态数学模型为基础，对转子侧变换器基于定子磁链定向改进的控制策略进行了分析，并在Matlab/Simulink中进行仿真研究；其次，建立了网侧变换器数学模型和等效电路，对网侧变换器电网电压定向的矢量控制策略进行了分析，并在Matlab/Simulink进行仿真研究；最后，对双馈风力发电机在电网电压跌落时的响应特性进行分析，对比研究三种转子侧Crowbar保护电路和两种直流侧保护电路，将低电压运行保护电路的控制策略进行分析，并在Matlab/Simulink中对电网电压跌落不同深度时双馈风力发电机的低电压运行能力进行了仿真研究。