风力发电这一新兴产业近年来得到蓬勃发展,在世界范围内掀起了研究热潮。作为绿色新型能源之一,风能利用具有十分广阔的前景。风力发电技术的研究目的就是最大程度地将性能不稳的风能转化成人类能够有效使用的电能,提高风能利用效率。本文主要提出一种新型风力发电机—双转子永磁风力发电机,并分析研究其构成的风电系统的运行、并网等关键技术。本文通过分析风能转换原理提出双转子结构,采用永磁体实现励磁,由前后风机带动电机内外转子旋转,实现风能到电能的转换。对电机的基本结构、定子绕组方式及永磁体形式提出合理化分析。与普通永磁发电机进行运行机理进行比较,明确了该新型电机在提高风能利用率方面具有明显优势,可降低风机启动风速,有效加宽风速范围,有利于发电机组的安全平稳运行。为了便于进一步研究分析,建立了风电机组的数学模型。为了提高风电系统的风能利用率,本文采用最大功率点跟踪控制,使风力机始终运行于最大功率点处。通过对风力机在不同风速下的运行特性分析得出最佳功率曲线,根据这一曲线提出跟踪策略。比较了多种控制策略后选用适用于本文提出的新型发电机的控制算法,并引入模糊控制器,以更加快速、有效地实现最大功率点追踪。由于新型发电机的双风轮结构,本文还研究了系统高于额定功率时的控制策略,并给出工况控制判断方法,实现对风力机在多种风速下的完整控制。本文研究了并网运行的变速恒频风电系统控制方法,给出系统拓扑结构,阐述了该系统的变速运行原理,明确各部分结构及功能作用。通过建立逆变器的数学模型分别并给出逆变器的间接和直接电流控制方法,各有优势,直接电流控制可使逆变器输出功率的有功和无功分量独立控制更利于实现并网发电的稳定性。最后利用Matlab中的Simulink模块对控制系统进行仿真,验证文中所述控制方法的可行性和有效性。