由于传统能源日益缺乏,大气污染日益严重,而风能作为可再生能源飞速发展。我国风电事业在过去十年间发展迅速,主要集中在“三北”、东南沿海等高风速地区,但是这些地区对能源的消纳能力并不算强,而且呈现出风电机组大规模的停机不运行的状况,因此华中、西南等内陆风速较低的地域成为现阶段及未来陆上风电发展的重点地区。双馈风电机组与永磁同步机组是市场上的主流风力发电机组,其中双馈机组因其优良稳定的运行特性和较好的性价比而占据了主要市场。针对传统双馈风电机组存在在启动风速较高与低风速段发电效率较低等不足,本文结合永磁同步风电机组的电气拓扑结构,对一种被称为“双模”的双馈风电机组的电气拓扑结构进行了全面的对比分析。本文首先对双馈风电机组的组成部分进行了了解,并分析了主要组成部分的原理以及数学模型,对双馈风电机组处于定子短接模式下的机侧变频器控制策略以及传统双馈模式下的机侧变频器控制策略进行了研究设计,并设计了两种模式之间的切换方案。其次,基于Matlab/S imulink平台,建立了传统双馈机组的仿真模型,并将模型修改为“双模”电气结构。对所设计的控制策略进行了仿真实验,仿真结果表明,双模控制策略能有效地提高双馈机组在低风速下的发电能力。基于某低风速风电场的风资源数据,运用“双模”方案对风电场年发电能力进行了定量评估。最后根据双模双馈发电系统设计了一个实验系统,并设计了基于Matlab GUI的双馈风电机组双模实验平台监控软件,该软件能够完成实验系统控制策略的切换,同时也能够对系统中电机定子与转子的电流、电压等数据进行监测。