风能是可再生能源的一种，具有较大的开发潜能和应用价值，近几年，风力发电系统得到了较快的发展。双馈异步电机风力发电系统具有变频器容量小、有功功率与无功功率可实现单独调节、转速可调范围广等特点，在风力发电系统中得到了广泛的应用。本文以双馈风力发电机为研究对象，对双馈风力发电机转子侧变流器控制技术进行了研究。
　　首先总结了国内外风力发电系统的发展现状和产业化状况，对不同类型的发电机及相应的发电技术特点、控制策略和优缺点进行了分析和总结，并针对国内的地域特点及对电网的发电要求，提出了本文的选题背景和选题意义。然后根据电机基本理论，分析了变速恒频双馈异步风力发电机的数学模型，为了实现有功功率和无功功率的解耦控制，建立了发电机在两相旋转坐标系下的数学模型及转子侧变流器的数学模型，根据电网的性能指标要求，以及传统控制算法所存在的问题，提出采用定子磁链定向矢量控制策略，对定子磁链的估算方法进行了详细的说明，并针对转子侧变流器设计了相应的控制系统，通过对转子电流的控制，使双馈电机输出电压幅值、频率和相位与电网相同，输出有功和无功。
　　其次，传统的风机在采用矢量控制策略时，需要在电机转子上加装角度编码器，用来实时检测电机的转子位置，但是角度传感器增加电机的硬件成本、降低了风力发电系统的可靠性。为了提高双馈风力发电机的作业可靠程度，缩小电机体积，减少支出成本，本研究提出了基于滑模观测器的转子角度位置估算方法。所提出的转子位置观测器结合传统的线性滑模观测器和非线性滑模观测器的优点，具有对参数不敏感、高鲁棒性、和快速收敛的特性，能较准确的估算得到转子位置信息，并通过李雅普诺夫稳定性原理证明了系统足够稳定。
　　最后，本研究构建了以MATLAB/Simulink为基础的仿真系统平台，验证了所提出的方法的有效性，以TI的DSP为主控芯片，搭建了系统硬件调试及试验平台，功率驱动部分采用IPM智能功率模块驱动电路、电平转换电路等，并对本文所提出的控制算法进行了编程实现，最后的实验结果证实了本文所提出控制策略的有效性，为双馈发电机系统的发展提供了一定的理论基础。