随着国内经济的发展,对化石能源的消耗导致环境污染加剧,雾霾问题日益严重。随着风能等可再生清洁无污染能源的开发与利用,风能发电技术越来越受到重视,并且随着双馈型风力发电机的广泛应用,围绕着双馈电机控制技术的研究也日趋成熟。但是,应用于双馈电机直流变流器系统的控制技术仍需研究。本文主要基于双馈型风力发电机直流输电系统拓扑结构,从该系统数学模型出发,研究了PI控制策略、模型预测控制策略及输入输出反馈线性化控制策略在此拓扑结构下的应用研究。首先,介绍了本课题研究的背景及意义,同时介绍了双馈型风力发电机定子侧变流器和转子侧变流器拓扑结构的研究现状。简要阐述了用于双馈型风力发电机变流器系统的相关控制策略。介绍了本文的主要研究内容。其次,详细阐述了传统双馈型风力发电机的工作原理、双馈型风力发电机在dq旋转坐标系下的数学模型。介绍了双馈型风力发电机直流输电系统定转子侧变流器的数学模型以及基本工作原理。再次,在双馈型风力发电机直流输电系统拓扑结构数学模型基础上,研究了PI控制策略、模型预测控制策略及输入输出反馈线性化控制策略在定转子侧变流器的应用;同时,基于以上三种控制策略分别搭建了相应的MATLAB仿真模型,在仿真的基础上对仿真结果进行了分析验证。最后,设计并搭建了双馈型风力发电机直流输电系统硬件平台,设计了相应的软硬件并进行了相关的实验。其中,硬件设计包括转子侧变流器和定子侧变流器一次回路设计和二次控制回路设计;软件设计包括风力模拟程序设计、定转子侧变流器控制程序设计。通过实验验证了双馈型风力发电机变速变频的思想,并且转子侧变流器能够实现转速追踪和定子侧变流器对定子侧电压的控制。