随着风力发电系统的不断发展,电网发生故障时的风电场故障穿越问题引起了高度关注,目前所有并网的风电场均要求具备低电压穿越和高电压穿越能力。双馈风力发电机(Doubly-Fed Induction Generation,DFIG)本身的特殊结构使得其对于电网故障颇为敏感且电磁暂态响应特性极为复杂,如何实现DFIG在电网电压故障下的故障穿越是风电场大规模并网所面临的关键问题。本文主要对基于电阻型高温超导故障限流器(High Temperature Superconducting Fault Current limiter,HTS-FCL)保护的双馈风电系统故障穿越技术进行研究。首先给出了双馈风力发电系统各个组成的工作原理和数学模型,基于DFIG的动态数学模型,采用Laplace求解方程法推导了电网故障下DFIG的电流、磁链暂态响应表达式,建立了简化的DFIG暂态解析模型,并推导、分析了直流母线电压和电磁转矩的暂态响应特性。接着给出了基于HTS-FCL保护的DFIG故障穿越保护策略,基于YBCO超导材料的E-I特性建立了电阻型HTS-FCL电特性模型,采用“热电类比法”建立了其温度模型,由此建立了详细的HTS-FCL仿真模型。然后分析了HTS-FCL保护投入后对DFIG暂态响应特性的影响,并采用模糊优化与粒子群算法相结合的方法优化了HTS-FCL的主要参数,使其同时适用于DFIG的低电压穿越与高电压穿越。同时,为了进一步消除电网发生不对称故障情况下的DFIG转子侧电流纹波以及故障电压负序分量所导致的电磁转矩两倍工频分量,采用了计及定子电流动态变化及转矩平衡的RSC控制策略与HTS-FCL硬件电路相结合的方法。仿真结果表明HTS-FCL参数优化结果有较好的适用性,所提故障穿越方案能够同时满足电网严重故障下的DFIG低电压穿越和高电压穿越要求。