上个世纪末21世纪初以来,人们越来越关注可再生新能源利用的研究和发展。在这些可再生新能源中,风能扮演着尤为重要的角色,风电场正在世界范围内被广泛应用。相对于恒速发电系统,变速发电系统展现出更高的能量捕获能力和更高的转换效率。双馈感应发电机(DFIG)很容易实现超同步速和亚同步速发电和电动模式运行,因此非常适合风力发电等变速发电系统。论文首先介绍了当前风力发电技术的研究现状,根据风力机模型,分析了变速恒频双馈风力发电机组的运行原理。建立了DFIG的数学模型,推导了DFIG基于定子磁场定向的功率控制方式。给出了PWM型变流器的基本结构,并推导了网侧变流器的控制策略。本文主要研究双馈风力发电机无速度传感器矢量控制的实现。DFIG的矢量控制需要知道转子的位置信息,然而位置传感器的使用增加了系统的故障率,因此寻求无速度传感器控制方法是比较满意的选择。本文提出了基于PQ功率转子位置观测法的DFIG矢量控制策略,间接利用定、转电流间的比例关系,这种控制策略克服了其他速度观测方式在同步速运行时观测不准的缺陷,具有较宽广的运行范围,,设计简单,易于实现,取得了与有速度传感器控制同样的功率调节效果。最后采用DSP芯片构造了双馈风力发电机实验系统,对该位置观测方法进行实验评估,测试了双馈感应发电机的动静态运行性能,仿真和实验的结果证明了该DFIG控制系统方案的有效性。