在能源短缺和环境污染日益严重的今天,作为可再生绿色能源的风能的开发利用具有十分重要的意义。对此,世界各国普遍重视并竞相大力发展,技术上也在推陈出新,不断进步。随着风力发电机组容量的不断增大,提高运行效率、最大程度地利用风能已经成为风力发电技术研究的重要内容,稳定风电在并网时的输出功率也就成为亟待解决的问题。本文研究双馈型异步发电机风力发电系统的运行与控制,内容包括双馈型异步发电机(DFIG)的运行理论、最大风能追踪机理、DFIG有功、无功功率解耦控制及并网控制、双PWM型变换器特性等。本文首先分析DFIG的运行理论,在讨论DFIG的数学模型和等值电路的基础上,深入研究其运行特征和功率关系,为发电机的功率控制器的设计奠定了理论基础。随后,本文从DFIG的通用数学模型出发,将磁场定向矢量控制技术应用到DFIG并网控制中,导出基于定子磁链定向的交流励磁变速恒频风力发电机并网控制策略。该方案实现简单,动态性能和鲁棒性较好。最后,本文利用电力系统仿真软件DIgSILENT建立风电并网系统的控制模型,并分析该模型所具有的结构特性,详细说明风电并网层,风力涡轮机层,以及风机控制层的结构。在此基础上,构建了完整的交流励磁变速恒频风力发电系统仿真模型,设计基于预测控制的控制系统,调节风电并网输出的功率参数,并仿真验证了控制策略的有效性。