在当今能源短缺等问题日益凸显的情况下,风能作为一种清洁可再生能源获得了快速发展。国内外对风力发电技术相关问题的研究也在不断深入,对于风力发电数字仿真系统国内外已有许多研究,但对于风力发电半实物仿真系统的研究还相对较少,同时,风电集群内部的功率平衡以及分布式风电系统之间的功率分配也是亟待解决的问题。具体的,论文首先概述了国内外风力发电现状,阐述了研究风力发电的重要性。随后介绍了风力发电系统的结构,比较了双馈异步电机与永磁同步电机的性能,最终决定采用永磁同步风力发电系统作为本文的研究对象。本文介绍了风力发电系统的工作原理及控制策略。具体的,通过研究风力机和永磁同步发电系统的工作原理,建立了风力机、永磁同步发电机、变流器模型。针对机侧控制,采取了转速-电流控制、变桨距控制;而针对网侧控制,采取了直流电压环和无功电流内环的双闭环控制。为验证半实物仿真的可行性,构建了半实物仿真系统。首先对DSP控制器及相关模块进行选型,并给出了电路原理图,其次给出了 DSP与RT-LAB的软件设计方法。本文在半实物仿真系统上进行了风力发电半实物系统仿真实验,实验结果表明风力发电半实物仿真的可行性。在单体风力发电系统控制的基础上,本文提出一种基于分布式理论的风电集群协同控制方法。首先阐述了研究风电集群协同控制的必要性,接着在图论与非线性积分器的理论基础上,提出一种基于分布式理论的风电集群功率分配与平衡策略。最后在Matlab/Simulink环境下进行控制仿真,验证了本文提出的风电集群控制方法的有效性。