风能作为可再生、清洁环保的绿色能源，对其进行开发利用已经越来越多的引起了人们的重视。目前，常用的风能利用形式是大中型风力发电并网运行的方式。大型风力发电场并网对于电网的稳定性的要求更高。因此，对小型风力发电系统的研究和应用越来越受到关注。小型风力发电系统多采用直驱式永磁同步发电机，通过直驱运行的方式可以在较大风速范围内高效运行，由于直驱式发电机省去了变速装置，发电效率有了较大提高，而且降低了运行维护的成本，该方式代表了小型风力发电系统的新的发展方向。本文设计的核心是充分利用低风速段的风能，基于该设计思想研究并确定了系统电路拓扑结构以及主电路参数的选型，本系统采用两级式隔离型主电路拓扑结构。主电路前级采用BOOST型电路，用于将风力发电机输出的变化的电能升压并稳定母线电压；主电路后级采用单相桥式逆变电路，用于将前级输出的稳定的直流电逆变输出。在确定主电路拓扑结构的基础上，本文研究了并网控制策略。为保证并网的稳定运行，本文控制策略采用电压源输入、电流源输出的控制方式。电流输出环节，采用直接电流控制。本文采用双极性调制三角波比较控制以及数字锁相控制方式完成指令电流的控制。然后分析了三角波比较控制方式的关键环节——PI控制器的设计，并研究了PI控制器的数字实现。在完成系统拓扑结构设计以及控制策略设计的基础上完成了1kW逆变装置实验平台的研制，并对该装置的工作性能进行了实验研究和分析。经过实验分析与研究，本文采用的主电路拓扑结构对于小型风力发电系统提高低风速下的运行性能起到了关键作用，控制策略的设计合理，提高了系统的整体性能。经过实验验证，本文设计的并网逆变装置低风速运行性能优越，符合系统的设计要求。