超级电容器是一种具有高功率密度的新型储能元器件，它可提供超大功率并具有超长的寿命，是一种兼备电容和电池特性的新型元件，具有良好的发展前景。并网变流器中引入超级电容器储能，可有效改善风力或者光伏发电系统等可再生能源的电能质量，使其能够与电网有效联结。为了满足容量和电压等级的需要，超级电容器组往往由大量单体串并联组合构成。但单体参数的不一致将导致单体间电压的不均衡，这将制约其使用的寿命和可靠性。因此，对超级电容器组进行电压均衡具有十分重要的意义。本文将以直驱风电机组为应用背景，研究超级电容器组的在并网变流器中的具体控制方法和自身的均压方案。直驱风电机组作为未来风电领域发展的一个主流机型，凭借其全功率并网变流器实现了发电机组与电网之间的隔离，有着优良的低电压穿越能力。但进行低电压穿越时，特别是面临不对称电网故障，其全功率并网变流器的正常运行仍然存在许多问题，不对称故障穿越方法亟待进一步研究。本文提出了一种在全功率并网变流器中加入超级电容器储能的不对称故障穿越方法，并对超级电容器组的模型建立和容量选取做出了说明。该方法将超级电容器组通过双向直流变换器连接在全功率变流器的直流母线上，通过对超级电容的吞吐功率进行控制，限制了故障情况下变流器直流侧电压上升，并降低了不对称故障引起的直流母线电压二倍工频纹波。同时在网侧换流器的控制中采用电网负序电压前馈的方法，消除并网电流负序分量。利用Matlab仿真验证文中提出的不对称故障穿越方法的有效性。文中提出了一种新颖的功率接口电路拓扑，该电路在功率控制的同时，对负载端有一定的均压作用。文中阐述了该功率接口电路的拓扑结构和工作原理以及对应控制器的设计，并利用Matlab仿真验证了提出电路及所具功能的正确性。针对超级电容器组的均压问题，文中提出一种基于功率接口电路的超级电容器组均压方案，将功率接口电路结合已有DC-DC均压方案能有效的提升超级电容器组的均压速度和效率。利用Matlab仿真验证了均压方案的有效性。