作为主要绿色能源的风能，对于改善能源危机，实现碳减排具有巨大的潜力，风力发电已成为可再生能源中发展最快、最具有发展前景的一种发电方式。控制技术是风电机组最核心技术之一，是风力发电系统安全高效运行的关键，针对风力发电机组控制系统的研究有着重大的理论研究价值和实际应用价值。本文针对风电机组动态建模和不同风速下的风电机组优化控制技术等进行了如下研究：　　 1、针对并网型风电机组，采用机理分析建模的方法，分别建立了风力发电机组各子系统的模型，并通过各子系统之间的相互作用和局部线性化方法，建立整个风电机组完整的数学模型；　　 2、在分析风力发电系统运行特性的基础上，提出机组最优运行区域，并从提高风电机组运行效率与降低载荷角度，提出多目标优化控制指标，使得风电机组在提高风能捕获和能量转换效率的同时保证机组的安全运行，实现风电机组的优化控制；　　 3、针对额定风速以下风力发电系统最大风能捕获控制，分别提出了基于极值搜索的最大功率点追踪控制方法和基于模糊滑模控制的风电机组最大风能捕获控制方法。在实现风电机组最大风能捕获的同时，降低控制量的变化幅度，减小了发电机转矩波动和系统的机械载荷，并在变速运行过程中，确保发电机输出电能频率稳定，达到风电机组变速恒频运行的控制目标；　　 4、针对额定风速以上的变桨距控制，提出了一种基于改进最小方差法的风电机组变桨距控制策略。该方法能够在突变过程初期，限制控制幅度，在控制后期能够加快收敛速度，同时与递推最小二乘辨识方法结合，使得系统响应迅速，保证了风电机组在额定风速以上的恒功率输出运行；　　 5、针对含风电场电力系统的无功补偿优化问题进行了初步探讨，提出了一种基于改进遗传多目标优化算法的异步发电机风电场无功补偿优化策略，在多个目标存在矛盾性的情况下，得到多组Pareto最优解，并能够使风电场并网点电压在允许范围内，保证了风电场正常运行；对双馈发电机风电场电力系统，提出了基于多Agent体系结构的无功补偿优化策略，充分发挥双馈风力发电机组的无功处理能力，使风电场参与电网的无功调节，补偿用户的无功消耗，保证电网的无功平衡和节点的电压稳定。