1）分析风力发电机组的运行原理，引入风速四分量模型，建立了风电机组数学模型，其中包括风轮机模型、传动机构模型和异步发电机机电暂态模型；

2）在研究风电场对电网影响时，考虑尾流效应因素，研究了风电场中的风能分布模型；提出了基于同步发电机传递函数概念的多台异步发电机等值的参数辨识方法，采用最小二乘法计算等值异步发电机同步电抗、暂态电抗和转子绕组时间常数；

3）以上述模型为基础。利用Matlab/Simulink仿真工具箱对含有风电场的电力系统进行仿真，包括无穷大系统和实际电力系统，主要的分析包括稳态分析和暂态分析。并且通过分析风电场短路容量比这一参数研究风电场接入电网的最大容量；

4）在风电机新机型方面，双馈电机受到越来越多的重视，本文比较了双馈电机和普通异步电机的模型，并在仿真中通过二者的性能对比，分析了双馈电机对于提高风电场短路容量比和改善电网运行功率因数的作用。

2  双馈风力发电机组的模型

2.1  双馈风力发电机组基本原理及组成

    双馈风力发电机组(DFIG)是目前国内外兆瓦级变速恒频机组的主流机型，能够实现变速恒频运行、有功无功的解祸和最大风能追踪，并通过控制高风速时能量的存储或释放来实现机电系统的柔性连接，保证功率输出更加平稳。双馈风力发电机组模型结构较为复杂，其主要组成部分为风力机、双馈发电机和变频器。双馈风力发电机组的模型组成如图2.1所示。

图2.1 双馈风力发电机组的模型组成

    双馈风力发电机组中的发电机是异步机，具有两个能量流动通道，它的定子直接与电网连接，转子通过逆变器与电网连接，定子、转子都可以与电网交换能量。双馈风力发电机组通过变频器控制器对逆变电路中功率器件的控制，改变双馈电机转子励磁电流的幅值、频率及相角，从而达到调节其转速、有功功率和无功功率的目的，提高机组的效率，同时对电网起到稳频、稳压的作用。

                       图2.2   DFIG 变速恒频运行原理

    变速恒频风力发电机组能够跟踪风速的变化，有次同步、同步和超同步三种发电状态。图2-2中 、 分别为DIFG定、转子电流的频率， 为DFIG转子的电转速， 为定子磁场的转速， 为转子磁场相对于转子的转速。DFIG稳定运行时，定、转子旋转磁场相对静止，即

                                                         (2.1)

因 及  ，故有 

                                                        (2.2)

    从上式分析可知，当发电机转速 变化时，调节转子励磁电流频率 可以保持定子输出电能频率 恒定，这就是变速恒频运行的原理。当发电机运行次同步状态时，  ，转子绕组相序与定子相同;当发电机运行于同步状态时，  ，转子进行直流励磁；当发电机运行于超同步状态时， ，转子绕组相序与定子相