随着环境污染、能源短缺问题的日益突出，发展可再生能源发电已成为一种必然趋势。超大规模电力系统日益凸显的弊端和局限性充分暴露了电网的脆弱性，因此以可再生能源为主的分布式发电技术将是未来电网发展的重点，如何将可再生能源的分布式发电系统发出的电能高质量的并入电网成为学术界研究的热点。永磁直驱型风力发电系统中采用永磁同步电机发电机组使得系统结构简单，可靠性高，成本低等。微网中的各种可再生能源发电以及用户的新型负荷需要通过电力电子接口进行变换，柔性交流输电技术正是电力电子技术在电网中的应用。风力发电系统要求有很强的调控能力，风力发电技术的进步在很大程度上体现为柔性电力技术的应用，柔性电力技术可以控制系统的无功有功，调节功率因数，提高电能质量同时使配电网运行更加经济、灵活和可靠。柔性交流输电系统（FACTS）能有效提高电力系统的稳定性。选择STATCOM作为风力发电系统的无功补偿单元。STATCOM采用二极管钳位型三电平拓扑结构作为并网变流器的主电路结构。以交流微网的稳定运行为出发点，对基于辅助支撑的直流侧的整流装置和直流斩波电路设计进行了研究。根据并网运行风力直驱永磁同步发电机组调速系统，提出并建立了等效的直流发电机升压斩波发电模型。在论述等效的直流发电机升压斩波发电动态过程中,揭示了内在变量间的关系，并根据最大风能捕捉原理，揭示了风力发电机组最大风能跟踪的控制机理,为实现风力发电机组最大风能跟踪控制提供了理论依据。同时介绍了STATCOM在风电场的无功补偿应用，此项研究在交流微网的应用领域具有较强的前瞻性，对今后的探索具有一定的指导性。最后对STATCOM网侧逆变器主电路进行硬件设计，仿真结果表明本文研究开发的网侧变换器能够实现交流微网并网稳定运行。