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随着双馈风力发电机组装机容量的扩大和电网对风力发电并网的要求愈加严格，双馈风力发电系统的研究由电网电压正常情况下的并网运行控制转向电网电压不平衡下的运行研究。 本文首先分析了双馈风力发电系统变速恒频运行的原理，建立了电网电压正常条件下双馈电机和网侧变换器在三相静止坐标系及两相旋转坐标系中的数学模型，并在数学模型的基础上研究了网侧和转子侧变换器基于电网电压定向的传统矢量控制。 其次，介绍了不平衡理论基础及电网电压不平衡的产生对双馈异步风力发电系统的影响。利用对称分量法分析不平衡电压、电流矢量的原理，分析了电网电压不平衡时所包含的负序电磁分量对双馈异步风力发电系统网侧变换器和转子侧变换器的影响，研究了传统的不平衡电网电压下双馈异步风力发电系统中网侧变换器和转子侧变换器基于矢量控制的双dq、PI控制策略，基本实现了风电系统在电网电压不平衡条件下平稳运行的能力。 随后，鉴于传统PI(Proportion-Integration)控制器不能良好跟踪交流正弦分量的缺点，采用改进型 PR(Proportional-Resonant)控制器进行控制，建立网侧和转子侧变换器在两相静止??坐标系下的数学模型，并且在网侧变换器处将 LCL滤波器替换传统的单 L滤波器，以消除 PWM脉宽调制产生的开关高频谐波对电网的污染；将改进型 PR控制器和LCL型滤波器联合应用于网侧变换器的控制策略中，消除相序分解带来的延时，实现网侧变换器的控制目标。再将改进型 PR控制器应用于转子侧变换器的控制策略中，使系统无静差的跟踪交流分量，实现转子侧变换器的控制目标。 最后，作为对理论分析的验证，本文基于MATLAB/SIMULINK仿真软件对系统进行了仿真分析。分别研究了基于PR控制器的矢量控制时双馈异步风力发电系统网侧变换器和转子侧变换器在不平衡电网电压下的运行特性，并对不同控制目标的仿真结果进行比较分析。验证了控制策略的有效性和可行性。