针对级联无刷双馈电机组机侧控制器,在任意mt坐标系的数学模型下,推导功率电机有功功率和无功功率方程,由此提出一种基于功率电机定子电压定向的直接功率控制方法。电网电压对称跌落下,分析控制电机定子电流和控制电机定子反电动势的暂态响应,应用比例积分谐振控制器来降低控制电机定子暂态电流脉动,提高系统的稳定性和机组低压穿越能力。仿真结果证明理论分析的正确性和改进方法的有效性。