双馈风力发电系统中的变换器仅需处理双馈电机转差功率,即可满足系统的调速要求,性价比较高。辅以相应的控制算法,在实现最大风能捕获的同时,还可以实现有功功率和无功功率的独立调节,有助于提高电力系统的稳定性。因此,双馈风力发电系统在风力发电中得到了广泛应用。本文主要围绕大容量双馈风力发电系统核心部件-双PWM变换器的控制策略展开研究。首先阐述了双PWM变换器中转子侧变换器和网侧变换器各自的功能和运行目标,分析了网侧变换器在静止坐标系下和同步旋转坐标系下的数学模型,并在此基础上推导电网电压定向矢量控制策略。分析了双馈电机的数学模型,并结合其运行目标,推导出双馈电机定子电压定向矢量控制策略。针对传统的基于PI控制器的矢量控制系统存在电流环结构复杂、难以实现低次谐波补偿的不足,本文引入比例谐振控制器。利用比例谐振控制器可以对正弦量实现无静差控制的特点,在两相静止坐标系下对电流进行调节,简化了控制系统的结构,且方便实现谐波补偿。分别构建了基于比例谐振(proportion resonant,PR)控制器的网侧变换器和转子侧变换器矢量控制系统,并在MATLAB中建立了仿真平台,进行了电流调节和谐波补偿的仿真分析,仿真结果表明了该控制策略的有效性。最后,在开发的双馈风力发电系统实验平台上,对网侧变换器PR控制策略进行了实验研究,实验结果表明基于PR控制器的网侧变换器矢量控制系统性能良好。