随着风力发电技术的不断发展，双馈风力发电系统目前已经成为风力发电的主流机型。针对双馈风力发电系统在电网故障期间如何实现低电压穿越的问题，文中依据电网电压跌落程度的不同分别提出了满足系统不间断运行的控制策略。通过控制双馈风力发电机转子侧电压从而对转子侧电流输出进行调节，防止电网故障下过高的转子电流对变换器造成损坏，达到系统故障穿越的目的。论文具体研究内容如下：首先对电网电压跌落后双馈风力发电系统电磁过渡过程进行理论分析。传统的控制方法一般都以理想电网条件为前提，未曾考虑电网电压故障的影响，均假定发电机机端电压幅值、相位、频率恒定。因此，本文中给出了电网三相对称故障下双馈电机定子磁链动态变化过程，并在此基础上推导出考虑定子磁链变化的双馈风力发电系统电网故障下的数学模型，为以下控制方案的提出做了铺垫。其次研究了电压轻微对称跌落情况下双馈风力发电系统的控制问题。对于轻微电网故障，原则上充分利用转子侧变流器容量，通过改进控制策略实现系统低电压穿越。鉴于双馈风电系统实际运行中参数的不确定性以及外部干扰的未知性，文中设计鲁棒控制器以实现转子电流对期望值的跟踪，并对外部干扰起到抑制作用，从而确保双馈风力发电系统故障下的不间断运行。理论和仿真均验证了所设计鲁棒控制器的有效性。最后研究了电压严重对称跌落情况下双馈风力发电系统的控制问题。当电网发生较为严重的故障时，受双馈发电系统转子侧变流器容量的限制，需要借助辅助硬件装置(如Crowbar电路)才能有效的抑制转子故障电流，实现系统低电压穿越。考虑到系统实际运行中的非线性以及参数的不确定性，文中设计自适应跟踪控制器以实现转子电流对期望值的跟踪，最终达到双馈风力发电系统故障下穿越运行的目的。仿真结果验证了所设计自适应控制器的有效性。