随着环境、能源问题的日益严峻，可再生资源的利用开发已经成为国际热点。风能作为一种可再生洁净绿色能源，不但对环境没有破坏，而且取之不尽，用之不竭。相比于传统的采用双馈感应电机发电的风力系统，直驱型风力发电技术省去了齿轮箱，因此减小了系统维护费用和体积，具有很好的经济性。目前，直驱型风力发电技术正成为国内外研究的热点。 直驱型风力发电系统变速恒频控制是基于定子电路实现的，把永磁发电机发出的交流电通过变频器转变为与电网同频的交流电。因此变频器的容量与系统的额定容量相同，需要全功率变换器，在现有器件耐压水平未取得突破性进展以前，多电平技术因其具有输出谐波含量小、控制灵活等特点，非常适合应用于直驱型风力发电系统。此外，多电平变流器无需变压器，又可以达到升压的作用，具有很好的经济性。因此，多电平变流器在直驱型风力发电系统中具有很广阔的应用前景。 论文针对多电平变流器在直驱型风力发电系统中的应用进行研究。利用Matlab/Simulink软件建立起了风力机模型、多电平PWM整流控制模型、通过对中点电位不平衡机理的深入研究，引入具有中点电位平衡策略的空间矢量调制策略，建立起了完整的背靠背直驱型风力发电系统。这种控制策略计算量小、适用范围广，对工程实际开发提供了很好的研究价值。 论文针对整个系统设计了基于TMS320F2812系统的硬件平台，包括供电电源、SCALE驱动、电压采集、电流采集、变流器温度调理电路。通过对变流器损耗计算以及热网络模型的建立，分析了变流器主电路(包括功率开关管、直流母线电容)结温升。对变流器散热系统设计和可靠性分析提供很好的参考价值。