随着环境污染的加剧和能源危机的加深,风能开发等新能源利用技术成为世界研究的热点课题。永磁直驱风力发电机由于机械损耗小、运行效率高、维护成本低等优点而成为研究的重点机型,掌握其运行特性和提高风电机组的风能捕获效率是风力发电领域的重要研究课题。最大功率跟踪(MPPT)策略是提高风电系统功率转换效率的重要方法。本文系统研究了风力发电系统的运行原理,对永磁直驱风力发电系统进行了详细的理论研究,重点研究基于爬山搜索法的最大风能追踪控制策略,并提出了相应的控制目标和实现方法,以期实现系统的优化及可靠运行。论文首先介绍了课题的研究背景和意义,综述了国内外风力发电发展概况;为简化结构、降低成本及提高可靠性,本文提出了包含永磁同步发电机、二极管整流桥及斩波器的改进型的小型风力发电系统结构;在分析系统工作原理基础上,建立系统部件的数学模型及完整的系统仿真模型。针对实验室现有的永磁直驱风力发电系统,基于PSCAD/EMTDC仿真软件搭建了相应的仿真平台,开发了改进型的小型风电系统仿真模型。针对本文研究的控制目标,本文提出了变斜率MPPT控制策略,并进行了相关MPPT控制的仿真研究,仿真结果验证了最大功率跟踪控制策略的正确性和可行性;与传统固定步长MPPT、变步长扰动控制策略相比,本文的控制方法有效提高了最大功率跟踪的快速性和准确性,进而提高了风能转换效率。本文的工作为今后完善小型风力发电系统研究提供了理论依据,对提高小型风力发电系统的整体效率及可靠性具有重要的理论意义和实际应用价值。