为了提高直驱型永磁同步风力发电机的低电压穿越能力，通过对其在电网电压不对称故障下产生的2倍工频分量机理进行分析，提出了一种基于超级电容储能系统的新型改进控制策略。基于功率平衡的思想，直流侧采用超级电容储能系统，并改用功率外环电流内环的控制策略，以实现不对称故障时堆积在直流侧不平衡功率的平滑控制。同时，在网侧采用双二阶广义积分器锁相环替代传统方法中的单相锁相环，实现不对称故障时正负序基波分量的精确测量。通过Matlab/Simulink仿真表明，该控制策略能有效抑制系统在不对称故障时的网侧有功和直流侧电压二倍频波动，提高系统在不对称故障下的低电压穿越能力，证明了所提出改进控制策略的有效性。