本发明公开了一种用于风力发电系统的直流电压控制单元，该直流电压控制单元包括机侧控制器、网侧控制器和直流电压控制器，其中直流电压控制器用于对直流电压信号以及电网频率信号予以采集，根据采集信号计算相应的有功电流指令信号和电磁转矩补偿信号，然后将其分别输出至网侧控制器和机侧控制器；机侧控制器采集发电机转速信号及其定子电流信号，并结合电磁转矩补偿信号相应调整机侧变换器的驱动信号；网侧控制器采集电网电压和电流信号，并结合有功电流指令信号相应调整网侧变换器的驱动信号。本发明还公开了相应的直流电压控制方法。通过本发明，能够增强直流电压的小干扰稳定性，保证系统故障穿越能力。