近年来，随着人类对资源利用的日益依赖，以及不可再生资源的过渡开采，清洁能源和可再生能源获得了越来越多的关注，各个国家都加快了发展风力发电的步伐，风力发电技术得到了迅速的发展。永磁同步直驱式风力发电系统采用多极永磁同步发电机，由风机直接带动同步发电机转动，发电机发出电能通过功率变换器后直接并入电网，这样的结构无需齿轮箱、维护量小、运行效率高、对电网冲击小，相对于双馈型风力发电系统在低电压运行能力上比具有更大的优势，具有广阔的应用前景。本文对基于双级矩阵变换器(Two-stage matrix converter，简称TSMC)的直驱式风力发电系统控制策略进行研究，提出了一种基于爬山法的最大风能追踪(maximum power point tracking，简称MPPT)新型算法。首先，对TSMC结构和调制策略进行分析和研究，对风力发电中的一些关键技术进行了分析和总结，如发电系统的类型和主要的电力电子器件等，并且指出了TSMC在直驱式风力发电系统中应用的优势。其次，建立基于TSMC的风力发电系统数学模型，分析讨论了其控制策略。本文采用的控制策略是逆变级集成控制，通过对逆变级的集成控制实现系统的并网控制、MPPT控制、功率解耦控制、变速恒频控制等。最后，本文提出一种新型的基于TSMC的直驱风力发电系统MPPT控制算法。新MPPT算法基于爬山法，结合TSMC直流侧无储能装置的结构特点，直接通过对逆变级有功功率的分级控制来实现系统最大风能捕获。该方法提高了系统风能追踪的速度，并且无需检测风速，无需增加其他硬件检测设施，降低了成本。在matlab/simulink中搭建了TSMC直驱式风力发电系统仿真模型，并且对系统控制策略进行验证。仿真结果验证了所提出控制策略的正确性和有效性，新型MPPT算法通过对风力发电系统逆变级有功功率分阶段性的控制，不仅具有较好的准确性和稳定性，而且加快了系统捕获最大风能的速度。