受全球变暖和化石能源危机等影响，新能源产业在全球日益壮大。双馈风力发电系统作为风力发电产业中的主流产品倍受关注。近年来我国内风电装机容量迅速增加，2009年累计总装机容量已居全球第二，但风电设备中许多关键部件还依赖于进口。双馈风力发电系统变流器作为关键部件之一急需在国内实现产业化，因此对该变流器进行工程应用研究具有重要的现实意义。　　 本文在分析双馈风力发电控制系统的基础上，考虑到两个阶段控制策略中转子电流内环的差异性，为了使两个阶段转子电流控制器都具有较好的动态和稳定性能，提出了一种双馈风力发电系统变参数控制策略，给出了转子电流控制器的工程化设计方法，通过实验验证了参数设计的准确性和控制策略的有效性。　　 论文分析了电网低次谐波对双馈电机的影响。谐波电压会增大定子电流的畸变率，引起定子功率和电磁转矩的波动，降低并网发电的电能质量。针对传统控制策略对电网低次谐波没有抑制作用的问题，论文提出了一种多环控制的定子谐波电流抑制策略，并给出了谐波电流环控制器的工程设计方法。经实验验证能有效的降低定子电流畸变率，减小定子功率和电磁转矩的脉动。　　 本文还详细的对双馈风力发电系统背靠背变流器进行了损耗分析，比较了两电平拓扑和三电平拓扑各自损耗的特点以及变流器效率，为变流器结构的优化选择提供了理论指导。同时还比较不同开关频率和不同空间矢量调制策略对变流器损耗和定子电流畸变率的影响，为开关频率和空间矢量调制策略的选择提供了帮助。　　 在成功搭建了30kW双馈风力发电系统实验室平台的基础上，研制了一台2MW双馈风力发电系统变流器。设计了变流器主电路参数、控制系统硬件电路。完成了一套工程化双馈风力发电系统转子侧变流器控制策略的设计。该控制策略成功应用于2MW双馈风力发电系统变流器，并在工业样机上完成了双馈发电系统基本功能的实验验证。