随着化石能源的消耗殆尽和对环境造成的破坏,清洁能源的发展迫在眉捷。尤其是风力发电得到全世界范围的关注。风力发电市场中永磁直驱风力发电机结构简单在市场的占有率高。针对不对称故障下永磁风力发电机并网运行是当下研究的热点问题。本文以永磁直驱风力发电机网侧不对成称故障下数学模型为基础,为提高直流母线电压稳定性提出一些控制策略,并证明这些控制策略的有效性。工作内容如下:1、针对永磁直驱风电系统,从机侧依次建立风力发电机模型,机侧变流器模型,网侧变流器模型。最后主要研究网侧变流器在三相不对称故障下和对称故障下的传统PI控制策略效果,并就仿真分析基理。仿真发现传统控制策略已经不能满足风电实际发展和应用的要求。2、其中分析传统控制时电流内环存在耦合问题,并且电流内环为速度环影响的电压外环响应的速度。提出微分跟踪器与模糊PID结合控制电流内环策略。运用微分跟踪器TD合理的提取微分信号;提取的微分信号与模糊PID结合控制电流内环。与传统控制方式相比加入了微分环节和模糊控制,解决了电流内环耦合问题和提高内环的快速性。3、直驱式永磁同步风电机组全功率并网变流器的直流侧母线电压受网侧电网电压三相不平衡扰动。对网侧变换器的建立数学模型在此基础上分析电压受网侧电网电压三相不平衡在直流母线电压产生2倍频波动的基理。设计了一阶线性自抗扰控制器(Linear Active Disturbance Rejection Controller,LADRC)控制电压外环,利用LADRC的数学模型简单和抗干扰能力强的特点。4、针对于不对称故障产生2倍频的扰动扩张状态观测器(Linear expansion state observer,LESO)观测的精度不够,提出应用比例谐振(Proportional Resonance control)与LESO相结合提高观测精度。采用经典控制理论证明比例谐振控制与线性自抗扰控制相结合的稳定性。仿真验证了改进的控制方式的加入,提高不对称故障下直流母线电压的稳定。利用3.6MW的永磁风力发电系统物理模拟实验平台,对提出改进的控制方式物理验证了在电网不对称故障下永磁直驱风力发电机全功率并网变流器母线侧二倍频电压波动显著减小。