随着风电机组容量的不断增大,提高机组运行效率成为风力发电技术研究的重要内容。可实现最大风能追踪的变速恒频双馈风力发电系统成为研究开发的热点,变速恒频技术就是目前一种高效的运行方案,该方案中控制双馈发电机的双向逆变器是双馈风力发电机系统的核心部分。由于双PWM变换器只需供给转差功率,大大减少了对双PWM变换器容量的要求。根据风力机转速的变化调节转子励磁频率,保证双馈电机定子侧输出恒定频率交流电,并使风力机能在较大转速范围内运行。本文主要围绕风力发电中如何获得最佳叶尖速比研究了双PWM变换器的控制算法。本文首先研究了双PWM变换器的网侧变换器,网侧变换器通过直流环节实现转子侧变换器与电网之间的能量转换。建立了网侧变换器的数学模型,并在Matlab环境下进行仿真,仿真结果表明:直流侧电压是可控的。然后本文分析了双馈感应发电机动态数学模型基础上,建立了双馈电机定子磁链定向的矢量控制策略。确定了矢量控制策略下的两种控制方案:功率控制下的转子侧控制方案和速度控制下的转子侧控制方案。其中功率控制方案能实现有功功率和无功功率的解耦控制;速度控制方案能实现风力机在次同步和超同步速下运行,以及次同步和超同步速之间的快速切换。在仿真研究中,本文利用Matlab软件建立了转子侧控制方案的仿真模型,并给出常规PI控制下的仿真结果。仿真结果验证了定子磁链定向矢量控制策略的正确性。最后,本文还研究了自整定模糊PI控制策略,并和常规PI控制策略进行了仿真对比分析,结果表明:基于自整定模糊PI控制策略具有明显的优越性,速度响应更快,超调更小,为最佳叶尖速比控制提出了一种可行的控制方案,也对进一步研究和实验具有一定的参考价值。