针对直驱式永磁风力发电系统的低电压特性进行了详细的研究。在分析传统硬件保护电路和控制策略的基础上,提出了一种改进的组合控制策略,完成以下工作:首先,研究了风力机的基本特性,阐述了风力机的功率特性,建立了双PWM变流器的数学模型;分析了双PWM变流器机侧和网侧的传统稳态控制策略,通过建模仿真,验证了数学模型的正确性和控制策略的有效性。其次,分析了永磁同步风机在电网电压跌落故障下的暂态特性,对基于耗能型Crowbar保护电路进行了设计,提出了以直流侧输入输出功率差为主、直流电压为辅的判断方法,作为投切Crowbar电路的依据,并对不同的电网电压跌落情况进行了仿真研究,结果表明,该方法解决了直流侧电压易频繁投切问题。通过改变故障状态下逆变器无功电流参考值,让其由单位功率因数模式变换到无功补偿模式(STATCOM),有效的提高了直驱风电系统的低电压穿越能力。最后,结合机侧转速控制、网侧无功补偿模式和直流侧Crowbar电路,提出了一种改进的组合控制策略来提高机组的低电压穿越能力。在电网电压发生三相对称跌落时,仿真结果表明,该控制策略能使直流侧电压更稳定。然后对实验平台进行了设计和开发。