风能仍然是潜力巨大的一种可再生能源，在经过一段高速增长后，全球风力发电行业进入了平稳增长的过渡期。尤其是我国的风电行业经过一段翻倍式的增长后，增速逐渐放缓并且平稳下来。与此同时，风力发电行业也出现了新的增长领域，海上风电的发展就是新一轮的增长点。欧洲尤其是英国等国家在海上风电方面走在了前面，而我国在海上风电领域才刚刚起步，因此我国在海上风电方面还有着巨大的发展潜力。目前我国风电从规模增长模式逐步向高质量、高效率的目标发展，这就对风力发电系统方面的研究提出了更高的要求。面对风电核心技术上的不足，本文针对双馈电机风力发电系统就转子电流控制策略、电机参数在线辨识、定子电流传感器故障的容错冗余运行控制三个方面开展研究工作。双馈式风力发电系统一直是风力发电行业的主流类型，对于双馈风力发电系统运行的问题一直是研究的重点和热点。双馈电机转子电流是控制器的直接控制对象，对其控制性能的好坏直接决定着系统的性能。本文首先建立并分析了双馈电机基本动态数学模型。针对传统无差拍控制在双馈电机动态和稳态性能中的不足，提出了改进的无差拍控制策略。针对系统在并网前后结构上发生的突变以及控制要求上的区别，在并网前后对无差拍控制做了不同的改进。电机参数的在线辨识，对于风力发电系统长期稳定工作有重要意义。本文将模型参考自适应控制思想应用于双馈电机参数的在线辨识。本文根据双馈电机动态模型，依据Lyapunov稳定性理论设计稳定且收敛的自适应算法。针对双馈电机参数耦合的问题，本文提出逐步更新的模型参考自适应参数辨识方法。通过仿真和实验，实现对双馈电机参数的在线辨识。本文建立了基于模型参考自适应的双馈电机定转子电流观测器。利用观测器输入误差突变，能够迅速检测出定子电流传感器的故障。定转子电流观测器误差作差可以消除软故障引起的输入误差共模突变，防止故障诊断的误动作。定子电流观测值可以替代传感器测量值，实现传感器故障容错控制。分析观测值与实测值误差，经坐标变换分析可以准确诊断出故障传感器的位置。