近年来随着全球能源需求的增长和相关气候环境保护条例的颁布,可再生能源尤其是风力发电行业快速发展。永磁直驱风力发电机组因其无变速齿轮箱和采用全功率变流器的结构,具有较高发电效率、安全可靠和更高的电网适应性等特点得到广泛应用。所以为提高永磁直驱风电系统故障穿越能力而进一步研究其控制策略就有了相当重要的意义。文章介绍了风力发电原理,建立了直驱式永磁风电系统中风力发电机、机侧整流器和网侧逆变器数学模型并进行坐标变换,分析了风电系统故障时并网变流器功率不平衡时的直流母线电压变化过程,并说明保持其稳定的必要性,简述了网侧逆变器不同控制策略。针对传统PI控制技术对系统扰动的实时估计补偿能力较弱的问题,设计了基于集总扰动观测误差的改进线性二阶自抗扰控制技术,然后对改进后的控制技术在频域内进行稳定性证明和抗扰能力分析。针对线性扩张状态观测器(LESO)在运行控制起始阶段,输出信号因初始值与系统初值不同,产生峰值现象造成观测器收敛效果变差的不足,设计一种变误差增益系数的非线性ESO来削弱峰值现象,然后又将滑模控制与自抗扰控制技术相结合,使用滑模控制律取代线性反馈控制律和扰动补偿环节,进一步提高系统的控制精度。最后使用MATLAB&Simulink搭建了永磁直驱风力发电并网系统数字仿真平台进行验证,对风电控制系统采用多种控制方式进行仿真对比分析,模拟验证机侧加减载和高、低电压穿越等工况发生时系统的故障穿越能力。结果表明提出的两种改进控制方法的正确性,能够更好的降低各种扰动对于直流母线电压的不良影响,有效地加强了系统抗扰动能力。