能源问题现在已经成为影响国计民生的大问题,随着常规能源的逐渐枯竭,发展可再生能源和新能源的呼声越来越高。风力发电作为当今世界新能源开发中技术最成熟、最具规模开发和商业化发展前景的发电方式之一,已经越来越受到世界各国的重视并得到了广泛的开发和应用。风力发电系统中的变换器是整个风力发电机组的核心,它正在向体积小型化、质量优良的方向发展,而且现在变换器的位置大部分都是安装在双馈电机的转子励磁回路中,这样变换器的整体容量得到了减小,转差功率成为主要的控制对象,可以使机械能到电能的转换更加安全可靠、利用率高、成本降低。这些都是变速恒频风力发电系统的突出特点,本文研究的就是双馈风力发电机组在变速恒频系统中的控制技术。双馈电机的动态坐标模型是本文的理论切入点,通过坐标变换的方法,在复矢量坐标下对参与系统控制的电流量、电压量、转速值、实测功率值进行了分析,推导出两相旋转坐标系下等功率变换的双馈电机的数学模型,引证出定子磁场定向控制策略在双馈电机并网条件下的优点和可行性。通过调节双PWM变换器的驱动信号,直接改变转子励磁电流的频率和相位,不但可以调节转子的电磁转速,使之满足功率输出时的转速要求,还可以保持定子侧的恒频输出。基于变速恒频系统双PWM变换器的原理,本文完成了定子磁链矢量控制系统的设计,并提出了以ARM作为核心控制器的控制系统结构,对系统整体硬件电路结构进行了设计,并阐述了关键元器件的选用原则,同时对控制系统的软件进行了设计,绘制出了主要部分的控制程序流程图。最后,利用Simulink和SimPowerSystems中构造出的双馈电机控制系统仿真图,对系统进行了全面的仿真实验,模型中逆变的电压、电流波形良好,同时进行了低电压穿越的仿真实验,仿真结果验证了理论分析的正确性。