随着地球上石油,矿材等有限存储能源的不断减少,人们越来越多的把对未来人类社会发展的希望寄托在可再生能源上。这其中,风力资源由于其遍布广,清洁无污染,储存丰富等优点,得到了广泛地关注。因此,如何把丰富清洁的风力资源高效便利的转化为电能正成为科技工作者们重点突破的方向。在现今的风能发电技术中,由于双馈异步发电机(Doubly Fed Induction Generator,DFIG)结构简单,人们对其的研究由来已久,使其的应用在当今风力发电系统中得到了普及和推广。本文主要对双馈风机在各种电网情况下的运行特点进行了研究,并针对其控制,采用了一种基于滑模变结构直接功率控制的双馈风机转子侧变换器的控制策略,以此来改善DFIG的稳态特性;之后,为了解决电网故障情况下的双馈风机的低电压穿越问题,提出了一种新型的基于定子磁链跟踪功率暂态补偿的DFIG低电压穿越直接功率控制策略,这种控制方法有效的解决了电网故障期间双馈风机的运行问题,增强了双馈风机的稳定性。主要研究内容可以概括为:首先,在两相静止坐标系下对DFIG进行数学模型的建立,在此基础上通过加入滑模控制的理念,采用将直接功率控制技术和滑模变结构结合起来的转子侧变换器控制方案,并通过Matlab/Simulink仿真软件对所提出的控制方案进行了验证。在电网故障条件下,在原有模型的基础上,通过加入了负序分量,对原有的数学模型进行了改进,使其在电网正常和故障条件下均适用,同样的,把在电网正常情况下的转子侧控制方案在新的数学模型上重新进行了设计。之后,通过对电网电压故障情况下,双馈风机的暂态运行特性进行研究,加入了用来补偿的无功功率衰减量。详细阐述了定子磁链跟踪功率暂态补偿的原理,然后针对对称电网故障,提出了一种新型的基于定子磁链跟踪功率暂态补偿的DFIG低电压穿越直接功率控制策略,实现了对定、转子故障电流的有效抑制,提高了双馈电机在电网故障期间的低电压穿越能力。最后通过dSPACE实时仿真系统的双馈电机测控实验平台,在理想电网和电网故障条件下,对文中的基于滑模变结构直接功率控制的转子侧变换的控制策略在双馈电机测控平台上进行了相关的实验验证,证明了所提出理论的正确性和有效性。