随着大规模集中型并网风电场以及风力发电容量占电力系统的比重越来越高,而电网建设速度的相对落后,风力发电对电网安全与稳定性的影响不容忽视,各国纷纷建立符合各自国情的低电压穿越标准。本文致力于对风电场中的主流机型兆瓦级变速恒频双馈风力发电机进行研究,对其电压跌落下的电磁过渡过程进行分析,并提出相应的控制策略,使其满足低电压穿越标准。全文主要研究内容如下：(1)为建立适合双馈电机电压跌落运行分析的数学模型,从双馈电机的结构和基本原理出发,考虑了转子电阻、定转子磁链的瞬态变化等建立了电压跌落下的数学模型,并通过变换将其转换为易于解析分析的矩阵代数方程,最终得到高精度的解析结果,为低电压穿越控制策略提供可靠的理论依据。(2)由于电压跌落电磁过渡过程的非线性,提出一种新的研究思路,即在电压跌落下的数学模型基础上,得到以电流为变量的状态空间方程。该状态空间方程具有线性特性,因此可以利用叠加原理将电压跌落的瞬态过程看成是稳定运行状态和加反向电压的运行状态两种情况的叠加。在此基础上,根据低电压穿越的要求对电压跌落瞬态特性下的运行特性进行分析。(3)通过对电压跌落下运行特性的分析,建立低电压穿越数学模型,在此基础上推导出转子励磁电压控制以消除谐波电流的低电压穿越控制策略。并根据低电压穿越的运行指标,对双馈电机低电压穿越下运行特性进行分析。(4)基于Matlab仿真平台和双馈电机低电压穿越数学模型,构建变速恒频双馈风力发电机低电压穿越的仿真模型。在低电压穿越要求下,对低电压穿越下的仿真波形图与数值运算得到的图形进行比较分析,以得到本文所提控制策略的精确性。通过上述对双馈电机低电压穿越控制策略的分析,可以看出该控制策略简单、可靠,对发电机及变换器不会产生破坏,对电网无冲击电流和无谐波影响,在低电压穿越中发电机提供无功功率,支撑电网电压的恢复。