在兆瓦级直驱风电系统中风机与多极低速永磁同步发电机直接耦合,省去了双馈风力发电系统中故障率较高的齿轮箱这一部件,减少了发电机的维护工作,并且降低了噪音。该系统通过变流电路及其先进的控制策略,可实现在额定风速范围内跟踪最佳风能。近年来,兆瓦级直驱风力发电系统的应用越来越广。本文主要以兆瓦级直驱风电系统为研究对象,对直驱风电变流器机侧控制的几个关键技术进行了研究。主要研究内容包括：　　 ⑴分析了直驱风电变流器的几种常见的主拓扑结构,研究了直驱风电系统数学模型和控制策略。对直驱风电系统中的三相和六相永磁同步发电机数学模型以及PWM变流器数学模型进行了分析,同时分析了共母线并联逆变器的环流产生的原因并给出了环流抑制措施。最后对直驱三相电机结合背靠背变流器结构和六相电机结合双背靠背变流器并联结构的风电系统矢量控制进行了仿真分析,并对共母线并联逆变器的运行进行了仿真分析。　　 ⑵研究了直驱风电系统中的最佳风能跟踪控制技术。从风电系统风力机功率输出特性出发描述了最佳风能跟踪过程和跟踪原理。结合已有的最佳风能跟踪方法给出了一种改进的最佳风能跟踪方法,并将此种方法应用在六相永磁同步发电机结合双背靠背变流器并联风电系统中,对其进行了仿真分析。　　 ⑶研究了直驱风电系统中的无速度传感器控制技术。先阐述了大功率风电系统中无速度传感器控制算法的应用背景及其技术难点,然后从原理上介绍了国内外研究和应用较多的几种无速度传感器控制算法,并对这几种算法加以比较分析。结合各种算法利弊,针对兆瓦级直驱风电系统的特点,提出了一种改进的无速度传感器控制算法。并对所提的直驱风电系统无速度传感器控制算法进行了仿真分析。　　 ⑷介绍了兆瓦级直驱风电变流器控制平台的软硬件实现。先从风电变流器功能需求入手,介绍基于DSP控制的控制平台框架。然后介绍了控制平台各个关键硬件功能模块的实现原理和功能,并简要介绍了各个关键硬件功能模块的实现电路。接着从控制软件整体框架入手,分析了控制平台程序各子模块流程框图。从硬件和软件的设计出发,对控制平台软硬件工作原理做了较详细的介绍,设计完控制平台之后则是整个系统的调试工作,良好的调试实验结果证明了控制平台的搭建成功。