随着大规模集中型并网风电场的建设,风力发电容量占电力系统的比重越来越大,风电机组与电网之间的相互影响也越来越大,风力发电对电网安全与稳定性的影响不容忽视。各国纷纷根据自身的国情建立低电压穿越的标准。双馈感应式风力发电机定子直接并网,这种结构不能分离DFIG与电网之间的联系,导致在承受电网故障时有一定的缺陷.因此研究DFIG低电压穿越技术具有很重要的意义。本文以双馈感应式风力发电机为研究对象,首先推导了DFIG在定子电压跌落时的暂态数学模型,并对电网电压跌落时双馈感应风力发电机的暂态性能进行了分析。其次,在建立DFIG系统中风力机、双馈感应发电机以及变流器的数学模型的基础上,研究了定子磁链定向和电网电压定向的矢量控制策略并加以改进,利用Matlab/Simulink平台搭建了变速恒频双馈感应风力发电系统。然后对电网电压跌落情况下DFIG的响应特性进行了理论分析,并进行了仿真验证。在不同程度和不同故障引起的电压跌落的情况下,对双馈感应风力发电机的低电压运行特性进行了仿真研究,结果表明,电压跌落幅值较低的条件下,DFIG原有的控制可以实现低压穿越,但在大值电压跌落时,产生的过电流、过电压会对其安全造成严重的威胁。最后,为了提高DFIG的低电压穿越能力,本文研究了转子侧Crowbar保护电路,并对影响保护效果的几种因素进行了仿真和分析。仿真结果表明,采取转子侧Crowbar保护电路可以有效抑制电压跌落期间出现的转子侧过电流,达到保护DFIG变流器,较好的实现低电压穿越的要求。