为了研究和提高电网不对称故障下直驱式风电系统的低电压穿越能力，在分析风力机、永磁同步发电机、变流器、二阶广义积分器等数学模型以及风电系统控制策略的基础上，提出在网侧控制器中加入二阶广义积分器锁相环取代原有的传统锁相环的方法。在Matlab／Simulink仿真环境中建立了系统的仿真模型，并对系统发生电压跌落故障时，两种控制策略下直驱式风电系统低电压穿越能力进行了仿真对比研究。仿真结果表明，提出的二阶广义积分器锁相环不仅可以消除网侧d、q轴电压的二倍频扰动，而且可以改善直流母线电压的波动，提高了锁相环的精度，同时改善了直驱式永磁同步风电系统的低电压穿越能力。