双馈风力发电机(DFIG)以其变速恒频的运行特性和灵活的控制机制等优点,成为近年来风电领域的主流机型。综合考虑目前多数风电场所处的电网环境和风力发电的并网要求,双馈风电系统的研究热点已由理想电网环境下的运行控制转向非理想电网环境下的不间断并网运行控制,其中电网电压不平衡和谐波畸变下DFIG机组的适应性控制策略研究受到广泛关注。本文对电压不平衡且5次、7次谐波畸变的复杂电网环境下双馈风电机组的基于两相静止αβ坐标系的适应控制策略进行了研究。本文在全面分析课题背景和研究现状的基础上,介绍了DFIG风电系统的组成和工作原理,分析了理想电网工况下DFIG基于电网电压定向的矢量控制原理。另外,介绍了对称分量法的基本原理,并在两相静止αβ坐标系中详细分析了复杂电网环境下DFIG风电系统的数学模型,分析了DFIG的定子输出有功、无功功率和电磁转矩在复杂电网环境下的波动成分,同时也对复杂电网环境下网侧变换器的输出功率波动成分进行了分析。其次,介绍了电网电压不平衡度和谐波畸变率的计算方法,通过MATLAB/simulink仿真研究了复杂电网环境对采用电网电压定向矢量控制策略的双馈风电系统输出特性的影响。在上述基础上本文设计了一种电网电压不平衡且5次、7次谐波畸变时系统相关电磁量的基波正、负序分量和5次、7次谐波分量的提取方法,采用比例‐奇数多倍频谐振控制器实现转子电流和网侧电流中正、负序分量和5次、7次谐波交流分量的跟踪控制。根据DFIG定子输出瞬时有功、无功功率和电磁转矩的波动成分分析,分别计算出能抑制定子输出有功、无功功率和电磁转矩波动的转子电流指令,同时也计算出了能抑制DFIG转子电流和定子电流中负序和谐波分量的转子电流指令。另外,根据网侧变换器输出功率波动成分分析,分别计算出能抑制直流母线电压波动和DFIG系统总输出有功、无功功率波动的网侧电流参考指令,同时也计算出了能抑制DFIG系统总输出电流负序和谐波分量的网侧电流参考指令。最后,通过MATLAB/simulink仿真验证了上述双馈风力发电系统适应复杂电网环境的控制策略的可行性和有效性。