现代风力发电技术与
电力电子技术相结合，使得电能质量显著改善，可控性和可靠性也不断提高，尤其是在电网故障情况下风电机组不脱网运行，并且能够向电网提供必需的电压和功率支持。变速恒频风电技术的不断发展，不但为风电场参与整个电网的集中调度与控制提供了基础，也为国内外风电不脱网运行导则的实施提供了现实基础，对于维持风电在电力市场的竞争力非常重要，它意味着风电场无需从第三方购买辅助服务，即可满足新的电网导则的要求。随着电力电子元件的性价比不断提高，采用双馈发电机、永磁同步发电机等新型风力发电机组是大势所趋，风电场可以像常规机组一样，承担电压及无功控制的任务，出现了许多富有挑战性的研究课题。 国内外进行的一些研究表明，当电网电压跌落到一定数值的时候，如果不加任何处理措施，风电系统将会被电网切除，这在风力发电所占比例不高的电力系统中是可以接受的。但是当风电系统发展到一定规模，其发电量在整个电网中所占比例较大时，跌落故障条件下的脱网会进一步造成电网电压和频率崩溃，给工业生产带来巨大的损失。这一问题若不能得到妥善解决，会对风力发电系统大规模应用带来困难，进而使风力这种清洁能源的应用受到限制。因此需要研究在电网电压故障下如何使风力发电系统能够保持和电网的连接，并且能够对电网提供支撑作用来提高电力系统的稳定性。 为此，近年来国外电网运营商对风力发电系统提出了新的要求，在电网电压跌落期间要求风力发电系统能够保持和电力系统之间的连接，并且根据电压跌落的幅度向电网提供不同的无功功率。因此，国外电网运营商制定了一系列标准对此进行了规定，其中德国的E.ON标准是影响最大的标准之一。图1为德国E.ON标准规定的低电压穿越曲线，纵坐标表示风力发电机定子电压的幅值，以百分比的形式表示，横坐标表示