风能存在间歇性、随机性,风力发电质量受风速、风向变化的影响很大,如不采取必要的控制措施,风力发电就是一个不可控能源,会对电网形成冲击、注入谐波、造成污染,而且会影响局部电网运行的稳定性。对这个问题的最终解决是采用变速恒频控制,即当风速改变引起风轮转速变化时,仍保证输出的电能频率恒定。本文研究对象是双馈风力发电机,研究的关键是双向变换器。双馈电机是变速恒频风力发电系统的核心,双馈电机具有异步电机和同步电机的优点,在建立双馈电机数学模型的基础上,提出定子磁链定向的矢量控制策略,综合调节DFIG转子励磁电流的幅值、频率和相位,可以实现DFIG的有功功率和无功功率的解耦控制,使机电控制简单化。双向变换器是双馈电机实现变速恒频运行的关键,本文研究了二种双向变换器,一种是双PWM变换器,它由整流器和逆变器组成,整流器采用电流内环和电压外环的双闭环控制策略,逆变器主要介绍了SVPWM调制算法进行建模并仿真;另外一种是矩阵式变换器,它将交-交变换虚拟等效为交-直变换和直-交变换的方法,应用成熟的双PWM变换器调制方法进行调制,所以调制算法有很大的相关性。最后,在仿真的基础上搭建双PWM变换器实验平台,从主电路和控制电路二个方面阐述双PWM变换器的硬件电路的设计。