随着人类生存环境的持续恶化和能源危机的加剧，大力开发可再生能源越来越受到世界各国的重视。风力发电作为一种清洁的可再生能源，因其可大规模开发及蕴含量丰富等优点，成为近几年来发展最迅速一种清洁能源。与当前市场占有率较高的双馈风力发电系统相比，永磁同步风力发电系统具有结构简单，发电效率高以及运行可靠性好等突出优点。永磁同步风力发电系统采用全功率变流器，其控制包括电机侧变流器和电网侧变流器的控制。电网侧变流器的控制策略直接关系到发电机与电网之间的有功功率传输以及发电系统的无功调节。电机侧变流器的控制策略直接关系到风力发电系统的风能利用效率、发电机输出的有功功率和电机的转矩脉动等。因此，采用合适的变流器控制策略是提高整个发电系统性能的关键。本文研究了基于电压型双PWM变流器的永磁同步风力发电控制系统。首先分析了永磁同步电机工作原理，建立了永磁同步电机数学模型和变流器数学模型；机侧变流器采用矢量控制策略，并针对风机的运行特性，通过功率闭环实现最大风能跟踪；网侧变流器采用电网电压定向矢量控制策略，以达到稳定直流母线电压及实现输出功率因数可调的目的。在MATLAB/Simulink仿真平台上，搭建完整的仿真模型，包括变流器及其控制系统模型、电机模型、风力机模型等，模拟永磁同步风力发电系统实际运行情况，验证机侧和网侧变流器控制策略的可行性和有效性。针对电网电压故障情况下锁相不准的问题，设计了变参数PI三相软件锁相环，解决了电压畸变条件下所测得的相位角准确度问题。采用基于LabVIEW的PXI实时控制器和IGBT模块，完成了永磁同步风力发电实验系统变流器及其控制系统的硬件设计，并选择永磁电机参数测量方法和转子初始位置角检测方法。实验结果表明：采用文中所提控制策略的永磁同步风力发电控制系统可以实现最大风能跟踪控制和变速恒频发电运行，并能够独立调节系统输出的有功和无功功率，且输出电流的正弦性好，谐波小。本文所做的研究工作，为永磁同步风力发电控制系统的工程设计提供了一定的理论参考依据和一种新的实现方法，有重要参考价值。