风力发电具有风险低以及绿色环保的优点。人们在提高风力机运行可靠的同时,更追求高的风能利用系数和尽可能大的输出功率。风力机的运行环境恶劣,其特性随着时间的不同而实时变化,有着非线性强,系统易出现内外扰动的特点。传统PID参数的变桨控制器对恒功率的控制效果不太理想。独立变桨距技术是一种基于统一变桨距技术的新型变桨距技术。独立变桨距技术通过对不同的桨叶单独调整,可以更好地稳定功率输出以及缓解风的湍流效应、剪切效应以及塔影效应所对风电机组产生的不平衡载荷,提高其运行稳定性和使用寿命。本文对风电机组的功率控制模型,改进遗传算法,以及独立变桨距控制系统进行了深入研究和探讨。首先,本文对空气动力学理论基础以及叶素理论进行了研究。在此基础上,介绍了风电机组的特性参数,并通过特性参数引出了变桨距风电机组的运行原理。通过分别介绍对比统一变桨距与独立变桨,突出了风电机组独立变桨距控制系统的优越性。详细介绍了变桨距控制在风电机组运行过程中的作用。然后,对风电机组的各个部分进行了研究,包括:风速模型、气动模型、发电机部分、机械传动部分(齿轮箱)、变频器等。详细介绍了各个部分的数学模型,并在Matlab/Simulink中采用传统PID对5MW风机进行了仿真研究。得出了传统PID控制器效果不甚理想的结论,为后续优化打下基础。接着,对遗传算法进行了详细的探讨与研究,并对PID控制器的原理进行了深入的研究。在研究传统遗传算法基础上,采用了一种改进遗传算法,并将改进遗传算法与PID控制器相结合,使之运用于风电机组独立变桨距控制系统中。在风速阶跃的情况下进行了仿真,验证了改进遗传算法优化PID参数控制系统的优越性。最后,通过Fast联合Matlab/Simulink进行了仿真研究,得到了转速、功率、叶根面内弯矩以及叶根面外弯矩的波形,并通过与传统PID控制器的结果进行比较,得出了遗传算法优化PID参数的独立变桨控制策略可以更好地抑制风电机组的不平衡载荷,能够减少弯矩所引起的风电机组机传动机构的振动,使得输出功率更加稳定,风机疲劳度减少的结论。