作为全球发展最快的可再生能源,风能受到了世界各国的关注,利用风力发电技术对于能源的可持续发展和生态环境的改善,具有十分重要的意义。风力发电变流技术是风力发电技术中的一个重要的组成部分,它将风力发电机输出的幅值、频率变化的交流电能转换为其他所需的合适电能,并且能够实现对发电机输出的电压、电流、有功功率和无功功率等参数的快速动态调节。作为风力发电的关键技术之一,变流技术成为当前风电领域的热点研究课题。本文在对直驱式永磁同步风力发电系统的结构、工作原理、整流技术研究的基础上,对用于直驱式永磁同步风力发电系统的整流装置进行了研究开发。论文的主要工作包括:1、详细研究了直驱式永磁同步风力发电系统的基本结构及原理,并对当前直驱风力发电系统常用的整流拓扑结构进行优缺点比较,在此基础上,根据直驱式永磁同步风力发电系统的实际需求选择了整流装置的主电路拓扑,分析电路的工作原理。2、对单周期非线性控制理论进行分析,提出一种改进的单周期控制策略,并详细讨论了基于改进型单周期控制策略的全桥变换器工作原理。3、对采用单周期控制策略的整流装置进行了系统仿真研究,给出相关的电路仿真波形及分析结果,验证了该控制策略的可行性。4、设计用于直驱式永磁同步风力发电系统的整流装置,完成整流装置主电路、控制电路、多路输出辅助电源以及多台风机整流器并联均流电路的设计,搭建试验样机,为本课题积累了大量的硬件设计及调试经验。本文的研究工作得到华南理工大学广东省绿色能源技术重点实验室以及实验室承担的国家自然科学基金重点项目:“分散式风力—太阳能发电系统的混合控制研究”(60534040)的资助。