风力发电作为一种清洁可再生能源,近些年在世界范围内取得了飞速的发展,其中变速恒频风电机组以其独特的优势,逐渐成为风电研究领域的主流。本论文主要对双馈风电机组电控系统、机组防雷以及风电物理实验系统进行了设计。论文首先介绍了双馈风电机组工作原理及运行过程,在此基础上给出了双馈风电机组电控系统总体要求、结构以及功能。围绕此要求及功能对各部分电控系统进行详细的设计,给出了系统软硬件部分的设计方案。具体包括：机组各控制系统配电部分的设计、机舱主控系统和塔底主控系统的电控部分的设计、变桨控制系统电控部分的设计、变流系统电控部分的设计以及风电机组监控系统的设计。然后对风电机组防雷部分进行了详细的分析,首先进行了风电机组防雷区域的划分,在此基础上给出了机组的防雷保护措施,具体包括风电机组机械部分和电控部分的防雷保护设计,然后还介绍了风电机组各部分的接地技术。最后,由于风力发电对于风能要求的特殊性,在实验室进行风电实验研究时不可能安装实际的风机设备,于是在实验室的环境下,搭建了一套风力发电物理实验系统。论文给出了具体的硬件设计方案,并且已经初步实现了风力机特性模拟功能,为开展变速恒频发电实验奠定了基础。