风力发电正随着人们对能源和环境问题的关注而得到快速发展,相比于太阳能、核能等新能源发电,风力发电是极具潜力、极具大规模开发条件和商业化发展前景的发电方式。基于双馈风力发电机的变速恒频机组,以其所需励磁变频器容量较小,调速范围宽、有功和无功功率解耦控制等优点,逐渐成为当前国际主流的风力发电机组。双馈风力发电机的运行环境差,运行工况复杂多变,故其故障几率很高。其中,定子匝间短路故障是双馈风力发电机常见的一种内部故障,其发展常常会导致相间短路或单相接地短路,危害严重。有资料表明,一台感应电动机发生定子匝间短路故障之后,仍能持续全压运行几百个小时。这就意味着,感应电机,包括双馈风力发电机是可以带定子匝间短路故障而“病态”运行的。双馈风力发电机大多位于偏远地区和海面,维护人员难以对其及时维护,这更增加了双馈风力发电机发生定子匝间短路故障后而“病态”运行的几率。本文针对发生定子匝间短路故障的双馈风力发电机组进行研究分析,完成的主要工作和取得的成果如下:首先,本文基于多回路理论建立了双馈风力发电机在正常以及发生定子匝间短路故障情况下在ABC三相静止坐标系下的数学模型,推导了其在dq0同步旋转坐标系下的数学模型,并在Matlab/Simulink仿真环境下搭建了其正常与故障电机模型,之后对比Matlab自带的例程的仿真结果,验证了该模型的正确性。其次,研究了在风速变化时,发生定子匝间短路故障的双馈风力发电机在不同故障程度下,能否实现最大风能追踪。结果表明:发生定子匝间短路故障的双馈风力发电机组不能很好地实现最大风能追踪;且随着短路程度的加深,其实现最大风能追踪的能力变的更弱。最后,研究了发生定子匝间短路故障的双馈风力发电机在不同故障程度下及电网跌落不同程度下的低电压穿越特性。得出结论:在发生定子匝间短路故障情况下,双馈风力发电机的有功功率降低,转速下降,在电网电压骤降时向电网提供无功功率支撑的能力下降,自身稳定性降低。并且,上述后果伴随定子匝间短路严重程度与电网电压跌落程度增加而愈加明显。