全球范围内的环境日益恶化和能源危机的凸显,迫使人类开发利用可再生能源来代替传统的石油、化石等能源。这是世界各国所达成的共识,是未来社会发展不可阻挡的趋势。风能是最常见的可再生能源之一。风电产业具有清洁、可靠、易于安装且不依赖进口等优点,近二十年风力发电技术迅猛地在全球范围内的发展起来。随着风力发电技术的不断发展,永磁同步发电机(Permanent Magnet Synchronous Generator, PMSG)以其效率高、转动惯量小、可靠性高等诸多优点,而被现代风力发电机组所采用。研究永磁式直驱风力发电机的控制策略,从而提高风力发电系统的稳定性和电能质量显得尤为重要。本文针对永磁直驱发电机系统控制的相关问题,采用了一种改进的直接电流控制策略,在电网侧利用PQ控制实现风电机组的并网。并通过在Matlab/Simulink上建立系统的数学仿真模型进行实验调试。经仿真分析,该策略能有效的减小系统谐波和定子电流不平衡问题,提高系统稳定性。另外,基于该策略研制了高效的风电变流器,将其应用到5kW直驱风力发电系统中。经实验测试,所得结果验证控制方法的可行性和高效性,并且该变流器能的减小并网冲击、加快系统动态响、提高并网电能质量。永磁直驱风力发电机具有多变量、非线性及强耦合的特点,因此系统的参数变化会对矢量控制产生影响。本文针对此问题设计了功率滑模控制器,该控制器采用了滞环函数,使状态的交替周期被延迟,在一定程度上解决了系统以极高频率切换的实际问题,系统的轨线将较精确地在滑动流形的给定范围内运动。实验结果表明,系统能够较精确地跟踪给定的有功功率,系统表现出良好的动态性、稳定性和鲁棒性。