在不可再生能源面临枯竭、环境日益恶化、经济和科技迅速发展等因素的驱动下,风力发电具有巨大的发展空间。其中,独立运行小型风力发电技术是解决我国偏远高原、海岛、牧区和特殊环境居民用电问题的主要方式。但是,由于自然风季节性变化,尤其是在复杂环境条件下风速随机变化、无法直接储存,以及负载波动变化,使得独立运行小型风力发电系统的应用受到一定限制,无法实现广泛应用。　　产生以上问题的根源主要是:①小型风电技术不够成熟,系统能量转换效率低、蓄电池寿命短和成本高;②复杂环境条件下的系统稳定性、可靠性低,寿命无法达到预期要求;③受使用范围分散等因素影响,系统的维护和维修得不到保障。因此,本文以提高小型风力发电系统运行可靠性和稳定性为研究目标,围绕系统最大功率点跟踪(MPPT)控制、蓄电池充放电控制和主电路在高温环境下使用的可靠性等问题,应用仿真分析和实验论证等方法进行了控制系统关键技术的研究。　　论文对目前直驱式风电系统常采用的几种最大功率点跟踪(MPPT)方法进行分析比较,确定采用适合本系统的变步长占空比扰动法来进行最大功率点的跟踪控制,该法克服了扰动观察法因步长选定不合理造成的系统转换效率低、动态响应速度慢的缺点;选择使用分阶段变电流法实现对蓄电池的充电控制;应用 Matlab进行系统仿真分析,验证了变步长扰动法较扰动观察法能够更准确、更快速的实现最大功率点的跟踪;分阶段变电流法和Buck电路的结合也可以很好的提高蓄电池的充电效率。　　在硬件系统开发过程中,以TMS320F2812为核心设计了控制系统的主电路和外围电路,并以CCS2.2为开发平台编写系统主程序和子程序,然后结合软硬件设计对300W风力发电机的输出功率特性和蓄电池的充电进行测试;利用ANSYS12.1软件,在65℃的设定仿真环境下,建立主电路模型,采用映射方法划分网络离散化该模型,精确的模拟出系统主电路的温度场分布,从而验证所设计的主电路的合理性,为系统其他部分的优化、改进提供了参考。　　实验和仿真结果均表明,本文选用的小型独立风力发电系统结构及采用的最大功率点跟踪(MPPT)控制、蓄电池充放电控制策略和主电路结构,能够较好的完成设计的功能,且达到了提高小型独立运行风电系统运行可靠性和稳定性的目的,论文研究具有一定的理论意义和工程参考价值。