在能源短缺和环境污染日益严重的今天,风能作为最重要的替代能源之一引起了越来越多的重视,风力发电技术在世界范围内得到了巨大的发展。目前,主要的风力发电机型包括双馈风力发电机组,电励磁同步发电机组,永磁直驱发电机组,永磁半直驱发电机组,鼠笼异步全功率发电机组。虽然双馈风电机组在风电领域还是占据主导地位,但是随着大功率电力电子设备的发展,全功率变换型风力发电也不断向大功率等级发展。其中,鼠笼电机具有结构简单、价格低廉、维护方便等优点,使得基于鼠笼异步电机的全功率风力发电系统受到越来越多的关注。本文主要针对鼠笼式全功率风力发电系统进行研究及系统分析。文章首先描述了鼠笼全功率风力发电系统的结构、基本原理以及运行特性。并通过双PWM变流器与鼠笼异步发电机运行机制有机地结合起来,建立了鼠笼异步风力发电系统的数学模型。介绍了异步电机矢量控制的原理,并结合鼠笼风力发电系统建立了基于转子磁链定向的电机模型,从而给出了机侧变流器的控制策略。同时,建立了网侧变流器的数学模型,并推导出网侧变流器的控制策略。研究了在电网发生低电压故障时机侧和网侧变流器以及直流侧泄放回路的控制策略。同时,文章还给出了在电网出现不平衡电压情况下,该系统的控制策略。最后,本文利用Matlab/Simulink建立了3MW鼠笼风力发电机组的详细模型,对鼠笼风力发电系统的运行工况、运行特性及其电网发生电压跌落以及不平衡电压情况下运行特性进行了详尽的仿真和分析。通过基于dSPACE控制的实验室350KW样机平台,对鼠笼电机风力发电系统的运行状况进行了实验分析。