风能作为一种清洁能源,其利用相当广泛,风力发电作为其中的一个重要应用,对国民经济的发展有巨大的促进作用。同时应当看到,风力发电机组是一个动态性很强的系统,保证合格的电压并网是一个很大的挑战,本文即是对风电机组电能质量所作的研究,研究对象为双馈异步发电机组。本文主体分为三部分：风电机组电能质量监测的理论研究、风电机组电能质量改善的研究和风电机组电能质量监控系统的实现。电能质量监测首先研究了信号去噪的原理,小波阈值法去噪可以达到很好的去噪效果,它可以滤除信号的杂波,尤其是噪声干扰信号,这样可以大大提高谐波分析的精准度。谐波成分分析采用傅里叶加窗的办法,加窗截断会产生频谱泄漏,采样频率不够会导致栅栏效应,文中研究了几种常见窗函数的频谱特性,并给出了选择窗函数的原则和抑制栅栏效应的方法。针对电能质量会出现的电压突变情况,采用小波分解重构高频信号的办法,可以精确地检测出电压突变信号发生和停止的时刻。电能质量改善主要研究了神经网络PID的控制算法,结合定子电压定向的矢量控制技术实现有功和无功功率的控制,保证双馈电机在变速恒频状态下运转。风速变化影响发电机从风中吸收的能量,当风速低于风机运行的最低速度或高于极限运行速度时,发电机要切出电网,不再发电。跟踪风速变化更多关注的是追踪最大风能利用率,文中研究了神经网络算法应用于风速预测的模型,可实时有效地掌握风速的变化趋势。论文完成了系统主要模块的硬件和软件设计。硬件部分包括主控制电路、采样电路、频率检测电路、功率控制电路、网络通信电路等几个部分。控制芯片采用Altera的Cyclonell系列FPGA, FPGA主要有两个优势,其一是内部逻辑资源可随意配置,系统升级维护方便；其二它采用HDL编写的语句,不同的进程块及包含在进程块之间的语句可以并行执行,速度很占优势。软件部分主要研究了信号去噪和FFT的实现过程,完成了系统主程序和各模块的软件流程设计和部分代码编写。本文涉及的方法和理论通过仿真实验,表明能够满足风电系统电能质量监控的要求。但风电系统终究是一个复杂的系统,仍然有许多的工作要做,本文还只是一个初步的研究。