近几年来，在国家的大力扶持之下，风力发电得到了迅猛发展，风力发电机的并网容量不断增加，与此同时，风电系统和电网的穿透率也在不断上升。当穿透率较高时，电网一旦发生低压故障，风力发电机就会出现大范围脱网，从而对电网安全运行产生严重影响。低电压穿越是在发生低压问题的情况下保持风力发电机并网运行，维护电网安全的关键技术，故而如何实现风电系统的低电压穿越具有重要的研究意义。论文通过对主流的直驱永磁风力发电机组进行分析，选择了back-back型直驱永磁风力发电机组作为主要研究对象进行深入研究。论文首先分析了风力机的原理和数学模型，建立了风力机的仿真模型并对此模型进行了计算机仿真；接着构建了直驱永磁风力发电机组的机侧整流器和网侧逆变器数学模型，并在此基础上得到了两侧变流器的电压方程表达式；然后分析了两侧变流器的控制对象和控制方法，构建了两侧变流器的控制策略。针对风电系统仿真模型建立时，PI调节器参数设计这个难点问题进行了理论上的分析和计算，优化了传统的控制策略和计算方法，同时进行了计算机仿真；最后结合以上研究结果，建立了直驱永磁风力发电系统的完整仿真实验平台，并在此基础上进行了低压仿真实验和分析。为了实现低电压穿越，论文通过对比不同的低电压穿越方案，选取了在直流侧添加Crowbar电路的穿越方案；同时采用了一种新的电网电压检测方法，以快速检测电压骤降。在MATLAB中进行仿真实验，结果证明了低电压穿越可以有效解决直驱永磁风力发电系统的低压问题，也证明了论文算法和模型的可行性和有效性。