作为一种绿色无污染能源,风能具有巨大的开发利用价值,风力发电系统的研发正是对风能进行开发的一种手段。作为风力发电系统中的后起之秀,永磁直驱风力发电系统因其结构简单、成本低等优点已成为风力发电领域主流系统之一。目前,风力发电的重要研究方向之一就是变流器控制技术的研究,以实现最大风能利用和高性能并网发电。本文以永磁直驱风力发电系统变流器为研究对象,选取PWM整流+PWM逆变的拓扑结构,围绕其控制技术展开研究。机侧变流器所用技术直接关系到发电机运行稳定性。为解决机侧变流器矢量控制技术中PI调节器在非线性场合存在的控制精度差、效率低等问题,设计了改进型自抗扰调节器,为准确求出系统实时状态,提出一种控制参数的近似估计法,通过新增变量来实现对所求状态的无差估算。将所设计的自抗扰调节器与空间电压矢量调制技术结合,实现了机侧变流器的矢量控制,仿真和实验结果证明所设计的自抗扰调节器较PI调节器控制性能更加稳定。针对矢量控制技术存在的计算量大、结构复杂等问题,将直接转矩控制技术应用于机侧变流器。分析了直接转矩控制的基本原理,构建了基于直接转矩控制的机侧变流器最优电压矢量开关表,对仿真模型的每个模块进行了分析,仿真结果表明机侧变流器使用直接转矩控制时不但简化了系统结构,而且具有良好的动态性能。网侧变流器的控制技术对风力发电系统和电网之间功率传输有很大影响,本文研究了网侧变流器的两种控制技术,分别为基于电网电压定向的矢量控制与直接功率控制技术。对网侧变流器矢量控制分析了其基本原理,介绍了锁相环的组成结构,仿真和实验证明了网侧变流器使用矢量控制时系统能够稳定可靠地运行。针对矢量控制中PI调节器过多导致系统结构复杂的问题,提出了六扇区直接功率控制技术,并采用三电平滞环比较器,重新设计了变流器所需的最优电压矢量开关表,仿真结果证明了六扇区直接功率控制的正确性和可行性。介绍了以半实物仿真控制器YXSPACE为核心的直驱式风电系统实验平台,平台包括硬件部分和软件部分。硬件部分划分为智能功率模块、电压电流调理模块、编码器信号采集模块等,介绍了控制系统软件部分开发流程。