双馈风力发电机定子直接与电网相连,其并网特点使输出电流在电网电压包含谐波畸变时可能存在较大的谐波。为解决以上问题,本文在双馈风电变流器的控制中加入谐波抑制模块,以达到抑制谐波的目的。首先,分析了双馈电机及变流器的数学模型以及正常电网电压下基于定子电压定向和电网电压定向的矢量控制。对双馈电机和网侧变流器在非理想电网条件下的分析表明,电网中的谐波电压会对双馈电机定子电流和网侧变流器的输出电流产生较大影响,导致对应次谐波的产生。其次,为了获得电网相位信息,采用反Park变换的锁相环,仿真表明,反Park变换的电网锁相环优于传统PI锁相方法。然后研究了变流器的谐波抑制:(1)采用转子侧变流器对定子谐波电流的抑制算法,检测定子电流并进行旋转变换,由低通滤波器提取出定子低次谐波电流分量,再利用PI控制器控制对应电流分量;(2)基于谐振控制器的定子电流谐波抑制算法,检测定子电流,并通过同步旋转坐标系下谐振频率为300Hz的谐振控制器实现对特定次谐波电流的抑制;(3)对网侧变流器采用基于LCL滤波器和嵌套坐标系的谐波补偿的电流环控制。最后,在MATLAB/Simulink下对整个系统进行仿真验证,对转子侧和网侧变流器的控制算法以及协调控制的运行特性分别进行了谐波抑制前后的对比仿真分析。在小功率等级5kW样机系统上进行实验验证,表明在电网电压存在较大谐波畸变的情况下,本文的控制策略可以有效抑制网侧和定子侧电流中的谐波成分,提高双馈风力发电系统的输出电能质量。