风能作为一种可再生的绿色能源，正受到越来越多的重视。随着风力发电在电力系统中所占比例的逐渐扩大，各种随之产生的问题不容忽视。本文在比较了各种风力发电系统优缺点后，选取双馈感应风力发电机为研究对象，采用变速恒频方式，重点围绕其并网后产生的故障进行控制研究，并对并网中引入线路串联补偿后产生的次同步谐振现象做了深入研究。　　变速恒频双馈感应风力发电系统整个模型的建立是在实验室环境下研究风力发电的前提，因此本文首先着手于系统各模块的建立。分析了双馈感应风力发电机的运行原理及其功率特性和风力机最大风能跟踪原理，优化整合后得到在同步旋转坐标系下变速恒频双馈感应风力发电系统的整体数学模型。　　当电网电压骤降时，风力发电机需要保持并网实现低压穿越。本文研究了不同故障情况下双馈感应风力发电系统的控制与仿真。分别提出了不依赖硬件电路的网侧变频器双闭环控制系统及转子侧变频器双闭环控制系统的控制方案来实现低压穿越。在调试控制系统时，比较了PI和PR方案，仿真结果表明两种方案均可有效地抑制故障状态，并指出PR方案更加简单、节约成本。　　在交流输电系统中使用串联电容补偿技术可以有效提高输电线路的功率传输容量、控制并行线路之间的功率分配和增强电力系统暂态稳定性。但变速恒频双馈感应风力发电系统并网中引入线路串联补偿后，将有可能引起次同步谐振现象。本文分析了变速恒频双馈感应风力发电系统次同步谐振现象的频率关系及其初始条件影响情况，提出了有效的控制策略并对其控制参数的影响作了一定的研究。　　模态分析可以更深入地揭示传统电力系统稳定分析中系统的本质。本文将模态分析应用于变速恒频双馈感应风力发电系统，并根据其概念计算出系统各状态变量的参与因子，完整识别了引入串联补偿后，变速恒频双馈感应风力发电系统中的SSR模式、超同步谐振模式、扭振模式和机电模式。本文还通过模态分析计算出系统的时间响应参数，预估出系统各状态变量的变化，并通过Matlab/simulink的仿真分析，验证了系统时间响应参数结果的正确性。