为应对人口增长和社会发展带来的化石能源短缺问题,我国自21世纪以来一直致力于发展新能源。随着海上风力发电战略的推进和变速恒频风力发电技术的突破,风能产业保持平稳快速增长,逐渐扛起新能源产业大旗。其中,双馈风力发电机组凭借诸多优点在风电领域牢牢占据领军地位,其装机容量和覆盖范围都是世界之最。如此庞大的产业布局之下,怎样保障双馈风力发电机组的运行可靠性一直都是人们关注的问题。本文以有刷、无刷两种双馈发电机为研究对象,针对双馈风力发电系统中可能存在的电流传感器故障问题展开研究,并分别提出一种新的电流观测器算法。以所构建的电流观测器为核心,提出相应电流传感器的容错控制策略。(1)建立了有刷双馈感应发电机在三相静止ABC坐标系下的数学模型,并对几种常见的坐标变换公式进行了详细说明。在此基础之上,导出有刷双馈感应发电机在任意同步旋转dq坐标系下的电流状态空间方程。结合仿真实验对有刷双馈感应发电机的矢量控制基本原理做了直观清晰的叙述。(2)从有刷双馈感应发电机模型出发,对绕线式转子无刷双馈发电机在不同坐标系下的数学模型进行了严谨且详细的公式推导,导出无刷双馈发电机在转子速dq坐标系和双同步速MT坐标系下的的电流状态空间方程。给出了无刷双馈发电机的Simulink建模方法及其矢量控制系统仿真。(3)基于模型参考自适应系统,由上述发电机的电流状态空间方程能够得到所构建电流观测器的参考模型,将参考模型中的状态变量系数矩阵分解为一个恒定矩阵和含有转速变量的时变矩阵,以恒定矩阵作为可调模型的状态变量系数矩阵,而时变矩阵和参考模型中状态变量的乘积作为可调模型的时变输入,能够避免时变系统复杂的极点配置问题。基于李雅普诺夫稳定性理论构造估计电流的自适应律,得到的电流微分方程中存在非理想稳态下不可忽略的电流微分项,本文提出并证明了能够使用可调模型状态变量近似替换,实现对自适应律的优化。(4)由传感器得到的测量值与观测器得到的估计值之间的残差,能够诊断电流传感器故障。以所构建的电流观测器替代相应的传感器,能够实现矢量控制系统的无电流传感器运行。最后以有刷双馈风力发电系统为例展开了定子电流传感器的容错控制仿真实验,结果证明了所述理论的可靠性。