双馈风力发电机因自身结构问题,转子侧参数易变难测,使得双馈风力发电机按转子磁链定向的矢量控制策略由于转子参数的引入,调速性能受到极大影响,系统鲁棒性不高。本文采用双馈风力发电机按定子磁链定向下的矢量控制策略。按定子磁链定向下的矢量控制策略的定子磁链观测模型避免了转子参数的引入,模型采用的唯一变量参数是容易在线测量的定子电阻,在理论上保证了磁链观测的鲁棒性,从而保证了双馈风力发电控制系统的鲁棒性。并针对传统无速度传感器矢量控制低速阶段控制效果不佳的问题,在保持系统高的动态性能和鲁棒性前提下提出了双馈风力发电机基于EKF(扩展卡尔曼滤波)无传感器矢量控制策略,利用EKF(扩展卡尔曼滤波)对转子转速进行估计。本文首先分析了交流异步电机基本控制策略和风力发电系统基本控制理论;解析双馈风力发电机基本电气特性,建立其三相静止坐标系下的数学模型,根据矢量控制坐标变换,建立其二相静止坐标系下的数学模型和二相旋转坐标系下的数学模型,并根据双馈风力发电机模型状态方程,建立相应的动态等值电路。然后分析了矢量控制基本原理,在理论上定性分析了双馈风力发电机转子参数对矢量控制系统性能的影响;研究定子磁场定向下的磁链观测,其中包括按照定子电压、定子电流的U-I法,按照定子电流、转子转速的I-ω法,按定子电压、转子转速的U-ω法,分析其各自优缺点,在仿真模型的基础上定量分析了定子参数对定子磁链观测的影响,即对双馈风力发电机矢量控制系统的影响,且提出提高定子磁链观测精度的方法,并在此基础上实现对双馈风力发电机转子电流的励磁分量和转矩分量的解耦控制,通过调节转子励磁分量和转矩分量实现转矩平滑控制,同时避免了对转子参数的依赖,提高了系统的鲁棒性。最后建立双馈风力发电机及其控制系统仿真模型,搭建双馈风力发电机电流环、速度环矢量双闭环控制系统并对其进行仿真研究,搭建双馈风力发电机基于EKF(扩展卡尔曼滤波)无传感器矢量控制系统仿真模型并对其进行仿真研究。仿真结果证明了本文所论述的理论和方法的可行性和正确性,为双馈风力发电系统的实际控制系统提供了参考和依据。