随着电力电子技术在电力系统应用的日益扩大,锁相同步技术成为变流器的一个共性问题,也是变流控制系统中一个最基本的问题,锁相同步的性能优劣将直接关系到变流器的技术性能和运行稳定性。大功率直驱型风力发电系统是目前最具实用前景的风力发电系统之一,但该系统中网侧变流器的电网电压同步信号很容易受电网不平衡和畸变的干扰,电网不平衡时网侧变流器直流侧电压会产生波动,同时交流侧输入电流会含有谐波分量。本文主要研究内容是直驱风力发电网侧变流器的同步方法与控制策略。本文对基于双同步坐标系的解耦软件锁相方法和电网电压不平衡条件下网侧变流器中采用的正负序旋转坐标系下双电流环的控制策略进行了深入分析探讨,并通过仿真验证了理论成果的正确性。本文首先简要介绍了直驱风力发电变流控制系统的组成、网侧和机侧变流器的控制策略。本文重点讨论了传统的单同步坐标系软件锁相方法和基于对称分量法的单同步坐标系软件锁相方法的锁相原理和各自的优缺点,验证了这两种锁相方法在电网不平衡,频率突变和相位突变时的锁相特性。针对这两种锁相方法在电网不平衡时存在锁相误差,本文提出基于双同步坐标系的解耦软件锁相方法,对电网不平衡条件下的锁相原理进行详细分析,然后通过仿真验证这种锁相方法在电网不平衡时的锁相特性。最后本文分析了电网不平衡条件下网侧变流器的数学模型,详细讨论了电网不平衡条件下网侧变流器直流侧电压波动和交流侧输入电流含有谐波分量产生的原因,提出在网侧变流器中采用正负序旋转坐标系下双电流环的控制策略。最后通过仿真验证该控制策略的可行性。