目前，全世界的发展都受到了能源问题以及环境问题的制约，所以对于新能源的开发和利用成为了当今世界非常关注的一个领域。其中，风能作为一种绿色无污染能源，正受到世界各国的重视并且大力发展，风力发电技术更是在这样的一个背景下发展的越来越快，并且越来越成熟。当今世界风力发电的主流技术是变桨距变速恒频风力发电技术，其中，交流励磁双馈异步风力发电系统由于具备良好的高效性和较低的成本优势已经在变速恒频风力发电系统中受到越来越广泛的重视和采用。本课题对双馈异步风力发电系统的运行与控制的分析和研究就是在这样的基础上进行，主要内容如下：首先，从风力发电技术的目前发展趋势出发，然后对双馈电机的工作原理和优势进行一个比较详细的分析，建立起双馈电机的数学模型，并且从运行特性和功率关系两个方面对双馈电机进行理论上的分析，从而奠定了研究的理论基础。其次,对常用发电机的励磁方式进行了分析，研究分析在三相静止坐标和两相旋转坐标下的双馈电机的数学模型，对于双馈电机的运行控制采用场定向矢量控制技术，从而形成基于定子磁场定向的矢量控制策略，这样能够实现对发电机有功功率和无功功率的解耦控制。在研究双馈电机转子励磁电源的过程中，对于双PWM变换器的特性进行了比较详细的分析，也对机侧变换器和网侧变换器从功能和控制两个方面进行了比较。其中，对于基于电网电压定向矢量控制技术的网侧变换器的控制方法进行了重点的介绍。再次，对于风力机的特性和风力机最大风能追踪距离进行了比较详细的介绍和分析，确立了利用双馈机功率控制来实现最大风能追踪的方案。同时建立起基于电压电流双闭环控制的网侧变换器的数学模型和控制框图，从而实现了网侧变换器交流侧单位功率因数控制和直流环节电压控制。最后，对网侧PWM变换器在主流的仿真软件Matlab/simulink的基础上进行了仿真分析，结果表示交流励磁发电系统的要求能够很好的得到满足；并且利用Matlab/simulink仿真软件，对于整个发电系统的仿真模型进行了构建，也针对风速渐变和系统电网电压突降这两种情况进行了仿真分析，结果表示在所设计的控制策略下，直流母线电压跟踪给定值、定子电压输出恒频恒压、有功功率、无功功率的解耦控制、最大风能的跟踪在双馈风力发电系统中都能够比较好的得到实现，从而对整体模型的正确性及控制策略的可行性进行了较好的验证。