在环境污染和能源短缺的双重压迫下,新能源规模化开发利用变得日趋紧迫。风力发电以其资源丰富、清洁无污染以及技术相对成熟等优势,成为新能源开发利用的典范。近些年,随着直驱型永磁同步发电机(Direct-drive Permanent Magnet Synchronous Generators, D-PMSG)装机容量逐年上升,其功率转换效率、系统控制策略的稳定性和可靠性、整机模型搭建等问题成为研究的重点。因此,完成风力发电机组控制策略优化,对提高机组的效率和保障系统稳定运行具有十分重要的意义,对其进一步发展及应用具有工程实际意义。本文以风力发电机组建模和控制策略研究为主线,进行从理论分析到仿真验证、从控制策略提出到结果对比的全方位、多角度研究。首先分析了风力机理论知识,并设计了一个6kW的风力机。接着,将风力机运行区域分为低风速运行区域和高风速运行区域两种主要工况,并针对两种情况下的功率转换问题提出控制策略：低风速区域从功率转换较低的角度出发,在风力机功率特性基础上,确定了采取自动对焦最佳功率点的最大风能追踪控制方案,该策略简单易行、效果明显、动态性良好,具有一定的创新性；另外,在高风速区域,为保证发电机恒功率输出,采用改变桨距角降低风能捕获能力的方式,但传统PID参数固定,难以实现桨距角变换的精确性和实时性,针对风力发电系统非线性强的特点,采用一种自优化模糊PID整定的方法,该方法对减小惯性误差和消除信号滞后具有一定的效果。其次,对PMSG的数学模型、坐标变换、运行特性进行分析推导,在理论分析基础上结合本文实际情况,采用基于d轴零电流的双闭环矢量控制策略,该控制回路简单,控制效果可达到预期。最后,分析了全功率变流器结构,重点讨论了空间电压矢量脉宽调制控制(Space Vector Pulse Width Modulation, SVPWM)和基于网侧电压定向矢量控制的方法,以此实现了直流母线电压的稳定和系统单位功率因数运行。建立D-PMSG仿真模型,并通过算例仿真完成了低风速区域最大功率跟踪、高风速区域变桨、发电机侧和并网侧四大部分的控制策略分析。从结果可以看出：本文所采用的控制策略可行性较高,具有一定的时效性,能实现系统的稳定运行；D-PMSG模型可为本课题的进一步研究提供平台基础。