风力发电是目前新能源应用中前景最广泛的绿色发电方式之一。随着全球风电比重以及我国风电装机容量的与日俱增,即使发电技术的飞快进步促使风电成本大幅的下降,但随之而来发生的机组风电并网之后的严重低电压穿越现象,以及风机故障修复后出现的低电压引发高电压故障的连锁解列脱网现象愈发严峻。所以,为了风电机组及电网更加稳定的运行且减少经济损失,针对永磁直驱风力发电机的低/高电压穿越技术开展了以下的研究:首先,了解目前风电能源形势和风电机组的发展走向及其存在的问题,进而介绍了风电系统的运行方式及机组类型。再从变流器的拓扑结构入手,根据现今直驱型风电发展的趋势和近况,简单概述了电压穿越的基本技术准则和要求及国内外专家和学者对于低/高电压穿越的技术基础研究的最新进展。然后,分析了永磁直驱风电系统各机组的拓扑结构和其运行的原理,以便于设计和搭建这个系统中的风轮机的数学结构模型,以及对应连轴的永磁同步发电机和电力电子器件双PWM变流器等主要的风力发电模块在等效坐标变换下的数学结构模型。其次,由于变流器两侧结构和功能控制特性的不同,研究和分析风电机组在稳定状态下变流器机侧和网侧各自对应的双闭环结构功率控制策略。并且剖析电压骤升产生的影响,由高电压下的功率变化关系入手,着重提出一种故障期间可以根据电压骤升大小降低直流侧电压的双卸荷电路高穿技术方案,同时在网侧变流器无法利用自身补偿无功时并接静态同步补偿器(STATCOM)共同向电网补偿一定的感性无功。并根据HVRT并网准则要求,让该技术策略经过Matlab/Simulink仿真软件分析和验证其可行性。最后,基于直驱风电系统发生低电压故障时的暂态特性,着重总结和分析了该类风电机组现有的几种典型低电压穿越技术,针对各类技术中的不足和其优势,提出一种分层控制改进的LVRT技术方案,其中的直流可变阻值卸荷电路会根据不同电压跌落的程度实时选择对应的卸荷电阻值,并利用仿真Matlab/Simulink软件实验仿真与分析,有效验证该技术控制方案协调互补的优越性能。