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随着并网型风电机组的单机容量和装机容量的不断增加，风电机组对电网的影响，以及电网对风电机组的影响都越来越大。本文以目前最为主流的并网型风电机组-双馈型风电机组为研究对象，重点研究了双馈型风电变流器及其所控制的双馈型风力发电机。通过优化变流器的控制算法和发电机的设计，从而达到减少风电机组对电网输出的谐波，提高风电机组的稳定性，并减少风电机组脉动转矩的目的。
本文介绍了并网型风电机组的发展现状，尤其是并网型风电机组的技术发展现状。介绍了双馈型风力发电机组的基本结构，重点介绍了关于网侧变流器，机侧变流器以及双馈型风力发电机的相关技术的发展现状。
本文对基于LCL滤波的网侧变流器的控制进行了重点研究。在对LCL滤波器频率特性分析的基础上，提出了基于LCL滤波的网侧变流器电流内环参数的设计方法。研究了基于LCL滤波的网侧变流器的无源和有源阻尼策略。在网侧电流反馈控制时，提出了利用电容电流配置控制对象极点的有源阻尼算法。仿真和实验验证了该算法能有效地抑制基于LCL滤波的网侧变流器的谐振，提高系统的稳定性。
本文在分析了双馈型风力发电机在不同坐标系中数学模型的基础上，详细研究了机侧变流器对双馈型风力发电机的有功、无功解耦控制的原理和方法。针对双馈型风力发电机定子电流的谐波问题，提出了改进型的谐波电流前馈补偿控制策略。该策略不需要在现有机侧变流器上增加新的硬件，而且算法清晰，易于工程实现。仿真和实验都验证了改进型的谐波电流前馈补偿控制策略的有效性。
本文重点研究了双馈发电机的转矩脉动问题。从发电机的设计和发电机的控制两个方面进行了系统研究。针对双馈型风力发电机的设计，为减少电机的转矩脉动，主要从发电机绕组的设计、定转子槽的配合、定转子电抗的选择、定子绕组的设计以及气隙值的设计等方面进行了研究，并设计了一款45kW的双馈型风力发电机。针对双馈型发电机的控制，本文在基于磁场重构方法和麦克斯韦应力张量法的基础上，提出了优化转矩脉动的控制算法。该方法充分考虑了电机的内部结构，具有有限元分析的准确性；同时又利用叠加原理保证了其计算的快速性，使得这种算法能够在实时控制系统中得以应用。仿真结果表明，该方法能有效地减少双馈发电机的转矩脉动。