在全球性能源危机以及大力扶植新能源产业的背景下,风力发电成为当今世界的研究热点。随着风力发电系统并网容量的不断增加,其在电力系统中所占比例也越来越大,风电机组在故障期间的运行特性对电网的影响愈发显著起来。当外部电网出现暂态电压波动时,风电机组能否保持连续并网状态便对整个系统的稳定性有至关重要的作用。当电网因为故障引起电压跌落时,如果风电机组出现大规模脱网的情况,便会对故障期间脆弱的电网带来二次冲击,严重时会直接导致电压崩溃,给电力系统的安全稳定运行带来更大的挑战。因此,提高风电机组的不间断运行能力对电网电压出现暂态期间的正常运行具有非常重要的意义。本文以当前在国内外电网中所占比重最大的双馈风力发电系统为对象来研究风电机组的低电压穿越能力。本文首先详细分析了双馈风力发电系统的基本工作原理,分别建立了其在静止ABC坐标系和同步旋转d-q坐标系的数学模型,在此基础上设计了背靠背PWM变流器的控制策略并在PSCAD/EMTDC平台下对其进行了建模实现和仿真验证；然后在稳态数学模型的基础上通过拉氏正反变换建立起双馈风电机组的暂态数学模型,并通过理论结合仿真分析了双馈风力发电系统在不同幅值的电压跌落情况下的动态响应特性,分析结果表明,电压跌落幅度对风电机组的暂态特性有很大影响,不同幅度的电压跌落可以用不同的低电压穿越方案来实现不间断运行；最后,根据对风电机组故障特性的仿真分析提出了在不同情况下的低电压穿越方案：在小值电压跌落时,通过改进的磁链补偿控制策略以及网侧PWM变流器的statcom控制策略来实现故障穿越；在大值电压跌落期间,通过转子侧crowbar电路、直流斩波电路以及无功补偿等协同控制来实现双馈机组的故障穿越,重点研究了crowbar电路的投切时刻、旁路电阻阻值等因素对故障穿越的影响,最终提出了基于转子侧crowbar电路的低电压穿越优化控制方案。通过仿真分析,本文提出的低电压穿越方案能够有效提高风电机组的低电压穿越能力以及系统的暂态电压特性。