近年来，新能源技术越来越被重视，其中的风能资源更是得到以风力发电形式为主的大力开发利用。陕西科技大学风力发电实验室受企业委托对无刷同步风力发电系统开展了一系列的研究工作，分析表明相对于双馈型风力发电系统以及永磁直驱型风力发电系统而言，无刷同步系统“高速同步、旋转无刷励磁、全功率逆变”的技术路线针对永磁直驱机型具有系统无永磁材料，不会有退磁、氧化问题，使风力发电机组在免维护、寿命长等方面有优势；由于采用全功率变流技术，电能质量以及电网的低电压穿越等方面又优于双馈机型。　　 但是在系统并网控制以及电能变换等技术领域还有许多工作要做，还有很多问题需要解决。本课题针对无刷同步风力发电系统并网及功率控制方面，研究一种无刷同步风力发电系统并网方案，设计一种电压源换流器的控制器，确保输出的电能质量满足并网要求，以及实现对有功功率和无功功率的独立控制。　　 课题将基于电压源换流器的柔性直流输电技术运用到无刷同步风力发电系统并网环节。首先提出了一种应用于无刷同步风力发电系统的柔性直流输电并网系统，并获得专利授权及证书。其次着重研究了电压源换流器的控制技术，建立了柔性直流系统的稳态和动态数学模型。通过Park变换，导出了dq0同步旋转坐标系下的电压源换流器的连续时间状态空间数学模型，采用偏差解耦控制策略，理论上分析了该策略的特点，并以此为基础设计了电压源换流器的控制器，以及LC无源滤波器。最后，通过使用Matlab/Simulink平台及SimPowerSystem模块库，建立无刷同步风力发电系统分别与有源网络和无源网络连接的仿真模型并仿真。　　 仿真结果表明：建立的柔性直流输电系统及电压源换流器的数学模型正确；设计的电压源换流器的控制器能够有效快速地控制系统的有功潮流；设计的滤波器滤除谐波效果良好，提高了输出的电能质量。验证了该无刷同步风力发电系统的并网及功率控制技术的正确性与可行性，其保证了所输出的电能能够满足电力公司关于并网电能质量的要求，以及实现了对有功功率和无功功率的灵活独立控制。