众所周知,能源危机和环境危机正困扰着世界的发展,所以风能及其他新能源的开发利用正受到越来越多的关注。风能作为一种绿色清洁能源,其开发利用正受到世界各国的普遍重视并竞相大力发展,风力发电技术更是日益深入和成熟。目前变桨距变速恒频风力发电技术是当今世界风力发电的主流趋势,交流励磁双馈异步风力发电系统因其高效性和成本优势在变速恒频风力发电系统中被广泛采用。本课题正是基于这一背景对双馈异步风力发电系统的运行与控制进行了分析和研究,主要内容如下：本文首先论述了风力发电技术的发展现状,研究了双馈电机的工作原理和优势,建立了双馈电机的数学模型,并对其运行特性和功率关系进行了理论分析,为全文的研究奠定了理论基础。其次分析了常用发电机的励磁方式,通过对双馈电机在三相静止坐标和两相旋转坐标下的数学模型的研究分析,将磁场定向矢量控制技术应用到双馈电机的运行控制上,形成了基于定子磁场定向的矢量控制策略,实现了对发电机有功、无功功率的解耦控制。在双馈电机转子励磁电源的研究中,分析了双PWM变换器的特点,介绍了机侧变换器和网侧变换器在功能及控制上的异同。重点介绍了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,建立了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,以实现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。在介绍风力机特性的基础上,分析了风力机最大风能追踪原理,确定了采用双馈机功率控制来实现最大风能追踪的实施方案。最后,利用Matlab/simulink仿真软件,对网侧PWM变换器进行了仿真分析,结果表明能够很好的满足交流励磁发电系统的需要；同时搭建了整个发电系统的仿真模型,分别对风速渐变和系统电网电压突降两种情况进行了仿真分析,结果表明在该控制策略下,双馈风力发电系统实现了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,以及最大风能的跟踪,验证了整体模型的正确性及控制策略的可行性。