本文针对浙江省自然科学基金资助项目(Y1080843)与嘉兴市科技计划项目(2008AY2024)“高性能并网型变桨距风力发电机组(5KW)的研制”,本论文以国家电力标准为前提,结合当前该领域相关研究方向,分析小型风力并网系统各部分构成。包括正弦波形控制算法,逆变桥拓扑结构,电网反馈控制算法,最大功率点追踪策略;并采用频率较高的单相全桥控制电路,结合高速信号处理芯片,作为主电路结构。构建风力发电机组中控制系统主要部件的数学模型,分析SPWM型逆变器输出波形产生畸变的主要原因,及对电网或负载所产生的危害,为系统各项控制策略的确定作理论指导。基于前面的探讨,将快速、鲁棒性好,应用较成熟的PI控制,及达到并网同频,同相要求的,同频锁相控制技术应用在逆变器中。在Matlab平台下进行相关仿真,其控制过程充分体现实时性。给出控制框图,为有效提高风能的利用率,通过对永磁同步发电机构成的小型风力发电系统和SEPIC(single ended primary inductor converter) DC-DC转换电路的分析,提出了一种最大限度获取风能的控制方法,该方法通过控制新型直流发电机的输出电压间接地控制了风力机的机械转矩-转速特性,使风力机在额定风速以下以最佳叶尖速比运行,自动跟踪其最大功率点。同时,在风力机逆变装置设计工作的基础上,本文对小型风力发电机组充电以控制系统进行了仿真与实验验证,将系统的并网控制算法结合实际硬件电路装备做相关实验,得到对应的输出波形验证算法的可行性与有效性。论文内容包括三个方面:小型风力发电系统、逆变器及相关装置参数计算设计仿真研究、控制芯片的选择、算法模拟、仿真及软件开发与实验验证工作。最后,实现了运行结果的验证。采用一台5kW小型风力机基于TMS320LF28027DSP数字控制的并网逆变器样机实验表明PI控制与同频锁相相结合的控制策略比传统控制更具有倍频控制的效果,可在相对低的开关频率下获得较快的动态响应,提高并网系统运行效率;增强系统鲁棒性;有效降低输出谐波、电流脉动。从而验证了本论文开发的小型风力逆变控制系统的可行性和有效性。