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风力发电作为最具开发价值的清洁可再生能源，近年来取得了巨大的发展。但是，随着风力发电在电力系统中所占比重的逐渐增大，其对电网的安全稳定运行影响日益突出。作为当前主流机型之一的双馈风力发电机，由于其自身结构的特点，不平衡度很小的三相电压就可能引起双馈发电机组与电网解列。为了提高双馈风力发电机在不平衡电网电压下的不脱网运行(故障穿越)能力，本文以双馈风力发电机的数学模型为基础，对其不平衡电网电压下的控制策略做了仿真研究。 本文首先分析了双馈风力发电机的运行原理，分别建立了双馈电机在电压平衡与不平衡情况下的数学模型。在此基础上设计了电网电压平衡时基于背靠背式双PWM变换器的双馈发电机常规矢量控制策略，包括基于定子电压定向的转子侧控制策略和基于电网电压定向的网侧变换器控制策略。利用MATLAB仿真工具验证了常规控制策略在电网电压平衡与不平衡时对双馈发电机的控制效果，并对仿真结果做了详细分析。 其次，针对常规矢量控制策略在电网电压不平衡时的控制缺陷，给出了在两套同步旋转坐标系下分别对转子正、负序电流分量独立控制的双矢量电流控制策略，并给出了控制策略的详细设计步骤。通过仿真研究，此控制策略可以有效的抑制电网电压不平衡时双馈发电机各控制目标的脉动量，提高双馈风力发电机的并网运行能力。 最后，基于无源性控制理论证明了不平衡电压下双馈发电机系统的无源性，并利用该特性对转子电流控制器结构重新进行了设计，简化了转子电流控制器的结构，从而得到了电压不平衡时双馈风力发电机一种全新的控制策略。仿真结果证明了所设计的无源性控制策略的正确性和有效性。 另外，论文对电网电压不平衡时两种控制策略对同一控制目标的动态控制性能做了仿真对比。仿真结果表明，与双矢量电流控制策略相比，双馈风力发电机的无源性控制策略具有更好的动态性能。