本文主要研究的是20KW主动偏航变桨的风力发电机,采用工控机为主控制器,对控制系统分模块进行控制。核心控制包括三大部分,偏航控制,变桨控制,以及功率控制。偏航控制和变桨控制实现风力发电机的最大风能捕捉,功率控制用变流器来完成,实现额定功率前的最大功率追踪,以及将主发电机发出电能变换成和电网匹配的电能。本文首先阐述了风力发电的意义以及国内外风力发电的现状,然后分析了风力发电的原理以及对小型风力发电机做了简介。然后就小型风力发电机三大核心控制,包括偏航控制,变桨控制和功率控制,分别做了重点分析研究。其中,偏航控制采用风向标控制方式。变桨控制采用变桨距控制方式。功率控制采用双PWM变流器,网侧变流器采用电压定向控制策略,稳定了机侧和网侧中间直流母线的电压,控制了输送到电网上电能的功率因素。机侧变流器采用矢量控制策略,实现了最大转矩控制,保证了额定功率前的最大功率追踪。接下来,本文还介绍了利用实验测试平台对整机做风力发电的调试,并且给出和分析了实验数据,描述了调试过程中遇到的问题和解决措施。本文还介绍了风力发电机的现场调试,记录和分析了数据,描述了调试过程中遇到的问题和解决措施。通过调试发现,风力发电机的偏航控制系统和变桨控制系统能稳定快速地运行,功率控制能有效地保证高质量的电能输出。最后,本文还指出了一些需要改进的地方,对小型风力发电机做了一些展望。由于风力发电有着巨大的经济意义。作者希望通过小型风力发电系统的研究和设计,来完善小型风力发电事业,为小型风力发电事业的发展做出一份贡献。