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风力发电作为一种有效地将风能转化为电能的技术，近年来受到越来越广泛的重视与运用。随着风电系统装机容量的不断增大，其对电网的影响也日益明显。电力系统要求并网风力发电必须具有良好的电能质量及故障穿越能力。本文以国家自然科学基金项目(51077034)和安徽省高校自然科学研究项目(2011AJZR0063)为依托，就目前风力发电市场上广泛应用的变速恒频（VSCF）双馈感应风力发电机（DFIG）为对象进行了电网电压故障穿越研究，从理论到仿真，再从仿真到实验进行了深入的分析与验证。概括起来主要包括以下几点：1）通过严密的理论推导，得出了双馈风力发电机在静止三相坐标系及两相同步旋转坐标系下的数学方程，并分别构建了双馈发电机的T型等效模型及τ型等效模型，建立了基于定子电压定向的双馈发电机机侧变流器矢量控制模型。为研究电网电压故障情况下的双馈发电机的控制提供了理论基础。2）电网电压跌落时以最大限度不触发橇棒（Crowbar）等保护电路为目的，研究了基于有源阻尼的控制技术以提高双馈发电机穿越故障的能力。通过严格的理论分析及大量的仿真结果，验证了有源阻尼控制技术对双馈发电机LVRT的有效性。作为改进的有源阻尼技术，研究了基于有源电感及有源阻抗的技术以抑制转子侧过电流的同时尽量缩短过渡时间。3）针对不同的故障运行状况，提出了基于变有源阻尼的LVRT技术，分析了不同的跌落深度，不同的跌落持续时间及双馈发电机所运行的转速下所需要的阻尼大小，以最大效果地满足LVRT要求。4）对电网发生三相不平衡故障时双馈发电机瞬态过程进行了深入的理论分析，指出了不平衡电网对双馈风力发电机的影响。详细分析了采用双dq同步旋转坐标系下的不平衡控制技术的特点，仿真分析了双dq坐标系的不平衡控制效果，并在此基础上进行了不平衡跌落下的有源阻尼控制分析。5）建立了11KW双馈风力发电对拖机组模拟实验平台，进行了基于有源阻尼技术的双馈风力发电机低电压穿越实验及不平衡电网电压下电机控制实验。较好地验证了理论分析的正确性与有效性，为工程运用提供了依据。