直驱型变速恒频风力发电是一种新型的发电技术，它具有无齿轮箱、机械磨损小、整机效率高，运行维护成本低等优点，在风力发电领域中有着很好的应用前景。本文以永磁式直驱型风力发电系统的运行与控制为主题，将交错Boost电路应用到直驱型风力发电系统中，并进行了仿真与实验研究。 本文首先介绍了直驱型风力发电系统的几种典型变流器拓扑结构对比分析，比较了各种拓扑结构的优缺点、技术难点，以及实际应用中存在的问题，为直驱型风力发电系统拓扑结构的选型提供了参考基础。其次，在选定拓扑结构上对直驱型风力发电系统各部分的输入输出电压、电流、功率关系进行了理论推导。在此基础上，将交错Boost电路应用到直驱型风力发电系统中，研究了分别适合于大功率并网直驱型风力发电系统的IBC(Interleaved Boost Converter)变换器以及分布式小功率直驱型风力发电系统的交错三相单管Boost PFC电路。对两类系统的控制方法做出了详细说明，并对系统性能进行了初步评估。并在Matlab/Simulink平台下建立了完整的直驱型风力发电系统离散化模型，对交错Boost电路控制、系统功率控制、母线电压控制及网侧功率因数控制进行了仿真研究，从计算机仿真的角度验证了本文理论分析的正确性。 最后，在实验室构建了一套20kW直驱型风力发电系统，并将交错Boost电路应用于该系统中，实现了直驱型风力发电系统AC-DC-AC功率流动、载波相移的DSP数字化实现方法、IBC模块并联实验、交错三相单管Boost PFC电路并联实验、永磁同步发电机功率因数校正、逆变器有源逆变实验。实验结果验证了本文理论研究的正确性。