风能是一种可再生、无污染的绿色能源。风力发电技术的研究在国内外已进行多年。随着风机制造技术的迅猛发展,风电机组容量不断增大,所面临问题也不断增多。一方面要提高风能的利用率,另一方面又要防止机械部件过载、共振等问题,实现风电机组安全可靠的运行。因此,对风电机组进行优化控制显得十分关键。　　本文以某5MW风电机组为研究对象,利用专业风电机组设计软件GHBladed对其进行了整机控制系统的优化设计。通过分析以往风电机组建模方法的不足,对该机组进行参数化建模和模态线性化处理,得到风机的线性化模型,在此基础上研究风力发电机组的动态行为。本文针对风机的运行特点采取分区域控制的思想,不同的区域采取不同的控制策略,建立风力发电机组控制系统的整体控制方案。针对传动链扭转振动、塔架振动和应对突发阵风对风力发电机组的损坏的问题,通过加入额外附加转矩项,额外的桨距控制项和塔架阻尼的方法,改善转矩控制器和统一变桨控制器。本文在考虑风切变和塔影效应的情况下,应用Coleman变换,对独立变桨距控制策略进行了研究。　　最后使用Matlab/simulink和VisualStudio将控制策略生成包含动态控制算法的一个单独的外部控制DLL文件,通过模拟各种风况对统一变桨控制和独立变桨控制策略进行仿真分析,验证控制器性能。结果表明采用独立变桨距控制策略的机组比统一变桨距控制在风机载荷控制方面具有更加良好的性能。