随着能源危机的加深和人们对于环境问题的关注的不断提升,风力发电在世界各国呈现出迅猛增长的态势。双馈感应发电机(DFIG)的结构有别于传统的同步和异步电机,对于其暂态特性及故障反应机理的研究不够深入,尚未形成成熟的故障分析方法与解析计算模型。因此,本文做如下研究:为使DFIG暂态解析适用于更多电网故障,提出了一种建立机侧变流器(RSC)暂态模型的方法。利用Simulink仿真,研究控制信号传输过程中重要节点的波形特征,得出了转子电压、电流之间的“趋势”规律,并用严谨的数学逻辑证明其“趋势”满足RSC内环控制策略。继而对一般情况进行推广,得出了一种适用于更多控制策略的RSC暂态模型建模方法。针对应用叠加原理、拉氏变换解析复杂繁琐,基于状态转移矩阵并以磁链为状态变量对数学模型进行求解。状态变量系数分为四个区域,正对角区域决定状态变量解的频率和衰减时间常数,反对角两个区域同时不为零,对频率和衰减时间造成偏移,否则,没有影响。以控制策略为基础的转子变换器暂态等效模型,对应地改变四个区域下方两个区域。解析适用各种故障类型。仿真发现,有功功率和无功功率对首个周期有严重影响,之后影响微弱。研究了RSC控制策略对DFIG暂态电流的影响。当今双馈风力发电机的低压穿越能力越来越好,一定程度的电压跌落不再依靠撬棒回路保护,转子侧变流器的控制策略影响越来越明显。针对忽视RSC影响的研究,利用状态转移矩阵对计及RSC控制策略的电机模型进行解析。研究以PI控制策略为例,其比例系数影响暂态电流的幅值和衰减时间常数,等效于转子侧附加电阻值;积分系数会影响暂态电流频率、衰减时间及幅值,但数值较小;解耦控制引入的电压补偿项是引起暂态电流频率变化的主要原因;控制策略中的有功无功计算表达式也会影响频率。及时改变控制策略,有助于削弱暂态分量,便于配合出口的电网保护。分析了计及Crowbar保护的DFIG暂态特征。考虑变流器控制策略的影响,更能准确的表征真实的DFIG的暂态电流。运用状态转移矩阵解析方法,推导出计及Crowbar保护延迟投入过程中,转子变流器影响的电流表达式。从电磁场角度阐述了DFIG暂态过程的物理机理,得出了转子绕组可能承受三次电压骤变。并结合风机的实际短路试验数据,验证了计算方式的准确性。