全球面临着能源短缺和环境污染的两大压力，大力发展包括风能在内的可再生能源，解决全球资源与环境的难题，已经成为世界各国政府的共识。风力发电作为技术最为成熟的可再生能源之一，近年来发展迅速。随着风力发电开发和应用的深入，风力发电已从传统的陆上风电场发展到海上风电场，这对风电机组运行的可靠性提出了很高的要求。目前，双馈感应发电(DFIG)和直驱式永磁发电(DDPMG)是最常见的变速恒频风力发电机组，其中基于变桨距、低转速、高功率因数运行的直驱永磁风力发电系统因为无需齿轮箱，具有机械损耗小、运行效率高、维护成本低等优点，是风电系统的发展方向。　　 本文分析了变速恒频风力发电系统中常用的交-直-交电压型双PWM变换器，它可以实现能量的双向流动和功率因数可调。针对DFIG和DDPM发电机组的不同拓扑结构，根据发电侧和网侧PWM变换器的控制目标研究了相应的控制策略，并对功率变换器进行了数学建模和详细的理论分析。　　 本文以实现最大风能跟踪和风力发电系统的输入输出功率平衡为控制目标，建立了基于DFIG和DDPMG的风力发电系统的仿真模型。对双馈感应电机和永磁同步电机的控制，采用了矢量控制方法，PWM变换器分别采用了正弦波脉宽SPWM和电压空间矢量SVPWM调制方式，控制发电机在单位功率因数运行和网侧PWM变换器为功率因数可调。基于MATLAB/Simulink工具进行了仿真运行，仿真结果验证了控制策略的可行性。　　 在仿真的基础上，建立了基于dSPACE硬件在回路仿真实验平台的并网PWM变换器矢量控制系统。该实验平台拥有高速计算能力的处理器，丰富的外围电路等硬件系统，还拥有可以方便实现代码生成/下载和试验/调试的软件环境。基于dSPACE的开发平台，应用前馈犁矢量控制策略，对所设计的永磁风力发电系统网侧PWM变换器进行了性能评估和验证，实验结果验证了网侧PWM变换器设计的正确性和有效性。