在能源短缺和环境污染日益严重的今天,对可再生绿色能源的风能的开发利用具有十分重要的意义。对此,世界各国普遍重视并竟相大力发展,技术上推陈出新。随着风力发电机组容量的不断增大,提高运行效率、最大程度地利用风能已经成为风力发电技术研究的重要内容。可实现最大风能追踪的变速恒频风力发电技术也就成为研究的热点。本文以对变速恒频双馈风力发电系统的控制为主题,进行了从理论到仿真的全面、深入的研究。文中首先分析了双馈感应发电机的等效电路、能量关系、坐标变换和数学模型,在此基础上,将磁链定向的矢量控制技术应用到双馈感应发电机的运行控制上,构建了基于定子磁链定向的定子有功和无功功率解耦控制策略,利用Matlab/Simulink平台,仿真研究验证了该控制方案的正确性。然后,在双馈感应发电机转子励磁电源的研究中,分析了双PWM变换器的特点和工作原理,以及网侧变换器和转子侧变换器在功能和控制上的异同。重点讨论基于电网电压定向矢量控制技术的网侧变换器的控制方法,以期实现网侧变换器交流侧单位功率因数控制和直流环节电压控制,利用Matlab/Simulink平台,仿真验证了该控制方案的正确性。最后,介绍了风力机的运行特性及其最大风能捕获原理,确定了采用双馈感应发电机的定子有功功率控制来实现最大风能追踪的控制方案,并给出了基于最大风能追踪的定子参考功率的计算方法。在仿真研究中,建立了风力机的仿真模型,并在此基础上构建了变速恒频双馈风力发电系统的整体仿真模型,实现了不同风速函数下的最大风能追踪控制的运行仿真,仿真结果验证了本文理论研究的正确性。