当今时代,世界经济、政治形势每天都在不断演变,而新一轮的能源技术革命已经蓄势待发,全球能源格局即将发生深刻变化。风能作为一种清洁且资源丰富的可再生能源,已经受到全球范围内的高度重视。我国风电事业发展较晚,技术水平相对发达国家比较落后,但近年来,发展势头也十分的迅猛,我国发展风力发电今后的主要方向就是要提高国产的风力发电机组的科技技术水平,并且通过改进风电控制技术来提高风能利用效率率,从而进一步降低风力发电的成本。总的来说,提高我国自主研发风力发电机成套设备的技术水平的势在必行,由此带来的重大经济、技术和社会意义不容小觑。直驱永磁风力发电机以其简单的结构、较低的维护成本、极高转换效率、搞可靠性等优点,得到长足的发展。首先,文字分析了永磁直驱型风电机组的基本数学结构和风力机的基础理论-空气动力学模型,建立了风力机、永磁直驱型风力发电机的数学模型,并重点分析了风机所要采取的偏航原理与变桨用电池单元的充放电方式,继而为风机偏航的系统和电池管理的单元的设计打下了扎实理论基础。其次,设计了永磁直驱型风力发电机的偏航控制系统,把风速和风向信号作为直驱永磁风力发电机组偏航控制系统的跟踪参考输入,使风力发电机组桨叶实时处于迎风状态,实现偏航系统的自动对风和最大功率追踪。由于巴合曼风电控制系统具有高可靠性、高兼容性的特点,XE93-2000型直驱永磁风力发电机组选用Bachmann公司的MX213处理器作为偏航主控制器的控制方案。针对系统特点,阐述包括自动偏航、90°侧风、自动解缆及人工偏航的偏航控制系统功能及原理。并结合风向的测量与偏航角度、方向的计算,把风速和风向信号作为风机的偏航控制器的输入,根据控制功能的需求编写相应程序流程图,从而为搭建偏航系统、实现风力机偏航智能控制提供了理论支撑。以偏航机构为研究对象,结合偏航控制所要实现的任务,完成了偏航系统的搭建,并对偏航电机进行了计算和选型。最后,对备用电源的电池管理单元进行了软硬件电路的设计。该电池管理器采用了模块化设计技术,分为主电源、控制电源及CPU板三个独立的功能模块,具有很强的经济性和可维修性。提出了电池管理单元前期串充,后期均衡脉冲充电的管理模式,时效提高了3倍,同时保持了整组电池的均衡度。该充电装置实现了电池管理单元设计的国有化、先进化,保证了大型风电机组的安全可靠运行。