为了达到国家经济持续稳健增长的目的,能源的需求量越来越大,但是过多使用传统化石能源会加剧环境污染。在众多清洁零碳可再生能源中,风能能够跟随绿色能源开发利用的发展动态。随着我国“碳达峰、碳中和”减排目标的提出,利用风能发电持续受到重点关注。无刷双馈发电机可实现变速恒频,具有变频器容量小、结构简单、功率因数可调、成本低、坚固耐用等优点,更适合应用于风力发电领域,尤其是海上风电和大型风力发电机组。本文针对开绕组无刷双馈风力发电机,选取直接转矩控制的策略以实现功率跟踪,主要进行了以下几个方面的研究工作:首先,分析了开绕组无刷双馈风力发电机的运行原理,论述了该种发电机在不同运行状态下的能量转换关系。开绕组无刷双馈风力发电机由三相静止坐标系推导出dq旋转坐标系下的数学模型,以此为基础,在Matlab/Simulink中搭建仿真模型,并对开绕组无刷双馈风力发电机在不同运行状态下的的特性进行了仿真分析。其次,以直接转矩控制原理作为理论基础,设计出了适用于开绕组无刷双馈风力发电机的直接转矩控制方案,该方案基于十二扇区划分。在Matlab/Simulink环境下建立控制系统的仿真模型,并对其运行特性进行仿真研究,同时与非开绕组无刷双馈风力发电机进行对比,仿真结果表明,具有开绕组结构的无刷双馈风力发电机直接转矩控制系统的控制效果更好。最后,对比在不同运行工况下,开绕组无刷双馈发电机的控制效果,仿真结果证明转矩控制效果受到发电机转速变化的影响。