随着人们环保意识的提高以及对化石燃料依赖性的降低,风力发电得到了人们的重视。其中分布式小型风电系统,可以充分就地利用风能资源,实现就地发电、就地使用、就地并网。在这样的背景下,论文对小型永磁风力发电系统进行了比较深入的研究,以降低起动风速,提高风电能量转换效率为主要目标,研究了小型永磁风力发电系统总体设计方案,重点对高效率永磁风力发电机设计和并网控制策略进行了研究。首先,针对现在永磁风力发电系统中,永磁发电机起动阻力矩大、效率较低的缺点,提出设计电机时应该减小永磁发电机起动阻力矩,主要是齿槽转矩的削弱方法。以齿槽转矩公式为基础,研究分析了4种减小齿槽转矩的方法:磁极偏移、优化极弧系数、改变齿的形状和斜槽,并用有限元进行仿真验证。其次,重点分析研究了现在应用广泛的分数槽集中绕组电机,分析这种绕组的特征和约束条件;提出采用磁极偏心方法减小齿槽转矩和降低电压波形正弦性畸变率,建立了有限元模型分析不同的槽极组合和磁极偏心结构对齿槽转矩和电压波形正弦性畸变率的影响;并通过测试两台样机的空载感应电势,说明了采用分数槽集中绕组可以改善感应电势的正弦性。然后,通过RMxprt和Maxwell2D场路结合的方法对永磁风力发电机的参数进行优化,设计出齿槽转矩小,感应电势波形正弦性畸变率低的1.0k W的小功率永磁风力发电机。并用有限元方法分析空载、额定负载与短路故障时的运行特性,重点研究了电机短路故障时永磁体退磁情况。最后,在永磁同步发电机数学模型的基础上,对电压源型双PWM变流器机侧与网侧控制策略进行了分析研究,将优化后的电机参数用于采用双PWM变流器的小型永磁风力发电并网系统,在MATLAB/Simulink中搭建了仿真模型,对动态响应能力与并网性能进行了验证。