在能源消耗日益增长、环境污染日渐严重的今天,在当今对可再生能源的开发利用中,风能由于其突出的优点而倍受关注,风力发电技术也成为各国学者竞相研究的热点。以交流励磁双馈电机作为发电机运行的风力发电系统,利用变速恒频技术大大提高了风能的利用率。除了可实现变速恒频控制,降低变频器的容量外,还可实现有功、无功功率的灵活控制,对电网而言可起到无功补偿的作用。在不同的风速下运行,其转速可随风速变化做相应的调制,使风力机的运行处于最佳工况,提高机组效率;缺点是增加了系统的复杂性和成本。首先,本文对风力发电技术及变速恒频风电技术的国内外研究现状作了比较全面的综述。然后,比较详细地介绍了几种风力发电调速技术。矢量控制系统采用按定子磁链定向,实现转子电流转矩分量与励磁分量的解耦,用电流闭环控制的方法,抑制转子电流两个分量间的交叉耦合及感应电势的扰动,通过转矩闭环实现转矩与定子磁链的解耦控制。而直接转矩控制放弃了解耦思想,取消了旋转坐标变换,通过检测转子电流、转子电压来计算转子磁链和转矩,并根据与给定值的差值进行控制。由于变速恒频双馈风力发电机组主要工作在同步速附近,在这一运行区域,转子励磁电流频率很低,所以大型机组通常采用交-交变频器调速。最后,在分析双馈感应发电机动态数学模型及其定子磁链定向矢量控制的基础上,构建了其有功和无功功率解耦控制的双闭环串级PI控制方案。利用MATLAB/SIMULINK平台,仿真研究并验证了该控制方案的正确性,对实际系统的软硬件设计与调试具有一定的指导意义。