双馈异步风力发电机是目前全球风力发电领域中占比最高的发电机类型,其安全性与稳定性受到国内外研究学者的密切关注。近年来,随着风力发电技术的发展,双馈式风电机组单机容量不断增加,双馈异步风力发电机内部存在的轴承电流问题尤为突出。轴承电流引发的轴承故障会减少发电机轴承的自然寿命,严重影响双馈式风电机组的安全稳定工作。由于双馈异步风力发电机内部的结构组成不同于一般的变频发电设备,导致轴承电流问题较为复杂。因此,探究双馈异步风力发电机的轴承电流并提出恰当有效的抑制方法是必要的。首先,采用有限元数值分析法对双馈异步风力发电机内部的寄生电容进行求解。根据发电机的内部结构建立共模等效电路,通过分析双馈式风电机组中机侧与网侧变流器的轴承分压比可以看出,机侧变流器对轴承电流影响远大于网侧变流器,网侧变流器对发电机轴承电流的影响可以忽略。其次,基于双馈异步风力发电机轴承电流的形成机理,分析了三电平双馈风电机侧变流器的共模电压。在传统三电平中点钳位式变流器结构的基础上,提出了一种可抑制共模电压的H14变流器结构,介绍了H14变流器的工作方式,并推导了H14变流器在四个运行模式下的共模电压特性,设计了基于开关函数的H14变流器控制方法。通过实验与仿真验证了H14变流器拓扑的共模电压抑制效果。此外,基于H14变流器拓扑搭建了双馈式风电机组的系统模型,在机侧变流器的控制系统中,设计了一种联合传统PI调节器与重复控制器的复合控制器。在内环系统中采用基于带宽系数的重复控制器,外环系统中采用传统PI调节器。通过稳定性分析,确定基于带宽系数的重复控制器的补偿项。仿真结果充分验证了复合控制下,机侧变流器采用H14拓扑可有效抑制轴承电流,同时,具有良好的谐波抑制效果。本文从风电工程中轴承电流的实际问题出发,进行了双馈异步风力发电机轴承电流分析与抑制的相关研究,为风电系统的设计提供了新思路。