随着风力发电产业的不断发展，风电装机容量的不断增大，对风电机组的安全性和系统的可靠性要求越来越高。在变速恒频风电机组普遍采用的背靠背双PWM变流器中，其直流环节支撑电容所采用的铝电解电容器，相对其它元件而言寿命是最短的，直接影响着变流器的维护成本和使用寿命，直流母线支撑电容成为风电机组变流器中最薄弱的环节之一。本文重点研究了使用性能更好的薄膜电容器取代铝电解电容器作为直流母线支撑电容的可行性，以及基于薄膜电容器的PWM网侧变流器的控制技术。　　 本文根据直流母线的抗扰动性要求，对直流母线支撑电容的电容值选取进行设计，并推导了计算电容器纹波电流的表达式。对满足相同额定电压及电容值要求的薄膜电容器与电解电容器进行了对比分析，结果显示，薄膜电容器使用寿命长，耐纹波电流能力显著大于铝电解电容器，杂散参数、功率损耗远小于铝电解电容器，各项参数和性能指标均具有明显的优势，并且由于不使用液体填充，比电解电容器更加环保。然而，满足相同耐压及耐纹波电流要求的薄膜电容器，其电容值小于铝电解电容器。本文基于满足耐压及纹波电流的要求，使用薄膜电容器作为直流母线支撑电容，在电容值减少的情况下为了满足直流波动指标要求，需要采用改进的控制策略来弥补直流支撑电容值减少所带来的波动风险。　　 变流器直流母线电压的波动主要由电网电压波动及直流侧负载突变引起，本文根据风电机组网侧PWM变流器系统的数学建模及其控制结构，分析了网侧变流器的控制原理，在此基础上，根据前馈控制可以消除负载电流扰动对系统影响的控制理论，详细推导了负载电流前馈控制策略的小信号模型。为了更好地抑制电网波动对母线电压的影响，引入新的前馈项，加入对电网扰动的抑制，提出了基于薄膜电容器的PWM网侧变流器的改进前馈控制策略。　　 采用改进前馈控制策略，对使用薄膜电容器作为直流母线支撑电容的可行性在MATLAB仿真平台进行了仿真验证，并在1.5MW双馈风电机组实验平台上进行了实验验证。结果表明，系统在电网电压波动以及负载扰动时，直流母线电压均具有良好的动态响应性能，充分验证了使用薄膜电容器作为风电机组背靠背双PWM变流器直流环节支撑电容的可行性。