近年来,随着风电行业的快速发展,风力发电系统向电网的渗透不断加深,各国纷纷制定了严格的风力发电系统低压穿越并网准则,以保证电力系统的稳定性。此外由于弱电网工况下的风力发电机在发生故障时,更容易产生失稳,风力机存在着典型低压穿越控制策略可能无法起作用的风险。因此本文主要以弱电网下双馈型风力发电机为研究对象,结合小信号分析法对双馈型风力发电机的系统动态稳定性进行了全面分析,并针对弱电网故障下的系统稳定性问题提出了几种相应的解决方案,具体工作内容如下:(1)结合小信号状态空间分析法计算得到了弱电网下双馈风力发电机的小信号状态空间模型,并详细探究了 DFIG系统各个环节之间的耦合关系。(2)依据双馈风力发电机小信号状态空间模型,进一步探究了各主导参数对DFIG系统小信号稳定性的影响。其中较弱的电网、较高的转子转速和较深的电压跌落程度都有可能会引发系统的小信号失稳,而通过减小转子电流环带宽、减少锁相环带宽和注入合理的有功电流可以有效改善DFIG系统在低压穿越过程中的小信号稳定性。(3)结合仿真分析对主导参数对DFIG系统小信号稳定性的影响进行了验证,同时仿真结果也表明锁相环带宽和转子电流环带宽应该合理取值,既要能够有效的改善系统稳定性也要能够保障系统的动态响应性能。(4)针对弱电网故障工况下DFIG系统存在的稳定性问题,提出了四种相应的控制策略。其中合理取值范围内更高阻值的Crowbar电阻能够有效减少功率震荡并改善系统的电压稳定性;采用最优电流比例控制策略、频率阻尼控制策略和电压积分前馈策略可以显著地改善系统的小信号稳定性。(5)在MATLAB/Simulink平台和11kW双馈风机实验平台对所提出的四种控制方案进行了详细的仿真和实验验证,证明了所题控制方案的可靠性和有效性。