近年来,随着能源需求的不断增加和常规能源在应用中所带来的一系列问题,诸如环境污染、原材料价格高涨等,世界各国都在积极的寻求可持续的、清洁的新能源来代替常规能源,于是,风能作为发展最早的新能源,得到了各国政要和专家的高度重视。由于直驱式永磁同步风力发电机组能量转换效率高,可靠性高,并网控制方法简单,在风力发电系统中得到了越来越广泛的应用。本文围绕直驱式永磁同步风力发电机组用的变频器的控制策略展开讨论,基于变流器的数学模型,对机侧变流器和网侧变流器的控制策略进行了研究,并给出了仿真和实验结果,对控制策略进行了验证。首先,本文探讨了直驱式风力发电机组的并网方式、拓扑结构等,并在此基础上论述了风力发电机组的运行控制和并网控制技术,以及变流器在并网前后的不同运行方式。其次,分别研究了永磁同步电机和电压源PWM整流器在静止和旋转坐标系下的数学模型,论述了机侧变流器及永磁同步电机的矢量控制策略的基本原理,以及网侧变流器的电压定向控制策略问题,对双闭环的矢量控制系统进行了初步的设计,并给出了详细的控制流程图。再次,在数学模型的基础上,针对4KW的变流器系统进行了滤波电感和直流侧电容的参数计算。最后,给出了机侧变流器和网侧变流器的仿真模型,对本文所用的控制策略进行了初步的验证。对整个系统软件结构、主程序流程和各主要子程序、中断程序的流程进行了绘图说明。基于背靠背变流器的实验平台,对机侧和网侧变流器的各种控制策略进行了实验验证,对比分析了实验结果。实验结果表明,本文设计的直驱式永磁同步风力发电机组用变流器的控制策略能够捕捉最大风能,能够调节并网电压和频率,实现单位功率因数并网,控制系统具有良好的动态和稳态性能。