在国家大力提倡发展绿色能源的今天,能够替代化石能源的新型可再生能源的研究越来越受到人们的重视,并且可以有效的解决人类面临的能源危机。风力发电由于其自身的清洁无污染等优势得到了飞速的发展,尤其对改善目前的雾霾天气有着积极的作用,是具有很大潜力的新型能源之一。目前风力发电机组采取直接并网的运行方式,但由于风能的随机性、间歇性等特点,风机整体的脱网或并网会对电网造成强烈的冲击,导致电网电能质量下降,这也是风电并网所面临的一项重大的问题。风机中的双馈式变速恒频发电机应用最为广泛。无刷双馈发电机是一种新型风力发电机组,它是双馈式变速恒频发电机的一种,其以自身无碳刷、无滑环、无导电杆、维护成本低等优点逐步的得到业内的认可,同时由于其变速恒频的发电特点,能够最大程度减轻风能变化对电网产生的影响。本论文以无刷双馈发电机为研究对象,通过建立数学模型,利用直接转矩控制方法对其的特性进行研究及仿真分析。首先,本文对风力发电技术以及发电机的发展现状做了详细的介绍,同时介绍了无刷双馈发电机的优势及发展前景,国内外目前的研究现状等。其次,详细分析新型发电机组无刷双馈发电机的结构原理及能量变换情况,无刷双馈发电机在风速变化的情况下,通过改变变频器参数从而改变定子侧控制绕组输出频率,进而保证功率绕组侧电能频率与电网一致,达到恒频发电状态。建立数学模型,对其在转子d-q坐标系下的数据通过MATLAB/Simulink软件进行仿真分析,验证模型的正确性,为运用直接转矩控制方法对无刷双馈电机进行控制打基础。最后,利用MATLAB/Simulink软件建立BDFM直接转矩控制系统的模型,在改变风速的工况下进行仿真分析,通过改变系统模型中磁链和电磁转矩,保证系统能够在风速变化下变速恒频运行,具有较高的稳定性和控制调节能力,为电机应用于实际风力发电领域做好准备。