随着装机容量的增加，高渗透率水平的风电系统对电力系统的安全可靠性提出了一个巨大的挑战。与传统发电方式相比，风力系统的稳定性更低，电能质量更差。风电的注入改变了系统的潮流分布，线路传输功率及整个系统的惯量，而且风机与系统的暂态特性不同，会相互影响。定速异步风机结构和控制方法简单，在电网出现故障后会失去稳定性，直至保护动作而切机。而且这种风机无法控制自身的有功功率和无功功率平衡，低电压穿越(Low Voltage Ride-Through，LVRT)能力差，无法满足电网公司对风电场并网的要求。因此本文针对并网型风力发电系统的暂态稳定性和低电压穿越能力进行了研究。本文针对基于感应发电机的定速异步风机所组成的风电场进行研究，分别对不同质量块数目的风机模型的暂态特性进行了研究。以往的风机模型多采用单质块模型，忽略了风机机械结构中的弹性轴系和齿轮箱的作用。本文对双质块轴系模型进行分析和仿真，讨论基于双质块模型的风机的暂态稳定性。风机的暂态稳定性包括电压稳定性、转速稳定性。本文分别对基于单质块模型和双质块模型的风机的稳定极限进行讨论，推导出基于单质块模型和双质块模型的风机极限切除时间(Critical Clearing Time，CCT)，并分析了传动链参数对双质块风机的CCT的影响。针对定速异步风机自身的特点，本文采用了风机定子端并联静止同步补偿器(Static Synchronous Compensator， STATCOM)、串联制动电阻(SeriesDynamic Braking Resistors，SDBR)以及STATCOM和SDBR协调控制三种方法来提高其暂态稳定性，实现低电压穿越能力。并联STATCOM的方法可以为风电场快速地提供无功补偿，使故障后机端电压得到部分提高，并使故障清除后电压能够快速恢复，从而减小发电机转子过速现象；SDBR可以调节故障后风机的有功功率，消耗掉因故障而无法输送到电网的有功功率，降低发电机转子的转速，提升故障后的机端电压，从而提高风机的暂态稳定性。但两种方案均存在局限性，因此本文将二者结合，提出了利用STATCOM和SDBR协调控制的方法来提高定速异步风机的暂态稳定性，同时调节风机故障后的无功功率和有功功率，实现低电压穿越，并且降低了对STATCOM所需发出的无功功率的要求和制动电阻的阻值。