随着我国风力发电产业的快速发展,风力发电在电网中所占的比重不断增加,当电网出现电压跌落故障时,极其容易引起风电场的风电机组大面积脱网运行,进而对电网系统的安全运行造成影响。因此,深入分析风电机的暂态特性,研究风力发电机组的低电压穿越技术,对提高风力机组并网运行能力具有重要的理论意义和实际工程应用价值。首先介绍了风力发电系统的结构和基本工作原理,通过建立双馈风力发电机的数学模型,分析了双馈风力发电机在电网电压跌落时的暂态特性,得出了在低电压故障下双馈风力机组转子过电流现象的机理。然后分析了现有用定子侧串联电抗(Stator Series Inductance,SSL)低电压穿越的优缺点,针对该低电压穿越方案下的双馈风机系统暂态过渡时间较长、无功功率输出能力不足以及切除电抗后容易引起转子侧过电流等问题,提出了一种定子侧串联动态电抗(Stator Series Dynamic Inductance,SSDL)结合转子侧采用虚拟电阻(Virtual Resistance,VR)磁链衰减控制策略的双馈风机低电压穿越技术。基于该技术,当故障发生时,在定子侧投入SSDL电路,故障发生初期的串联电抗值根据电网实时参数确定,以抑制转子侧过电流,当暂态感应电动势衰减到安全阈值时,电抗值切换为较小值,以提高双馈风机的无功功率输出能力。另外,为了克服定子侧串联电抗后暂态磁链衰减时间变长的缺点,在转子侧引入了虚拟电阻磁链衰减控制策略,有效地缩短了暂态过渡时间,进一步提高了双馈风机的低电压穿越性能。最后为了验证文中所提的低电压穿越技术的有效性,采用仿真软件PSCAD/EMTDC搭建了双馈风力发电机与无穷大电网并联运行的仿真系统。并进行了相关的仿真实验,仿真结果表明了所提的穿越技术方案能有效的抑制转子故障过流,提高了电网故障期间的双馈风机的无功功率输出能力。