由于环境和资源问题日益严重,可再生资源的开发与利用越来越得到重视,风能作为一种清洁的可再生能源,具有广阔的发展前景。随着微电网技术的发展和国家智能电网计划的实施,风力发电在电网中所占比重不断增大。永磁同步直驱风力发电系统中发电机具有结构简单、运行可靠、质量轻、效率高、结构多变等特点,能够很好的满足控制要求。微电网作为智能电网的重要组成部分,对系统控制与电能质量有着严格的要求,因此为维持电网安全、稳定运行,迫切需要对风力发电系统控制技术与算法进行研究改进,使风力发电从波动大、效率低的“劣电”改善为稳定、高效的“优电”。本文首先研究了风力发电机的运行原理,由永磁同步发电机的工作特性,建立了永磁直驱式的风电系统仿真数学模型。系统的主要模块即工作流程如下:通过计算分析空气动力学模型,利用得到的风情资源参数建立合适的风力机模型。风力机通过两质块的传动系统模型连接到同步电机,产生的电能经过全功率变流器变换,输送至电网,实现高效安全并网。其次在现有风电系统最大风能跟踪技术基础上,对最佳叶尖速比算法和最佳功率点算法进行研究,针对最大风能跟踪控制的特性,利用滑模观测技术原理,研究设计一种在不借助机械传感器的情况下实现永磁同步电机最大风能跟踪控制效果的控制方法,减少机械传感器带来的系统误差。同时,针对微电网用风电系统的线路阻抗的特点,对网侧逆变器下垂控制算法进行改进,引入虚拟阻抗,实现对系统的电能优化。最后,按照本文所研究的算法和原理,运用Matlab平台中的Simulink工具,设计对应的仿真模型,并进行仿真验证分析,证明控制算法的有效性和可行性。