近些年全球风电取得了突破性发展,风电装机容量及发电量一直保持连续上升趋势,但风电固有的不确定性、随机性和波动性,导致大规模并网影响电网安全稳定运行,对风电场的暂态模型的研究愈发得到重视。风电机组在运行时,风电机组的风力发电机的固有参数受温度、磁通饱和集肤效应等影响,若仍使用厂家给定数据将会影响对含并网风电场电力系统分析。因此风电机组的发电机参数辨识和风电场等值建模成为研究风电并网运行特性亟待解决的问题。为满足大规模直驱风电场并网暂态仿真的需要,本文首先分析永磁直驱风电机组的数学模型和控制策略,然后研究永磁直驱风力发电机的参数辨识,最后从分群方法入手进行风电场等值建模研究。本文主要研究内容安排如下:(1)基于风力发电电气量传递过程对风速数学模型、直驱永磁风力发电机组的数学模型进行了细致完整的介绍。直驱永磁风力发电机组的数学模型包括风力机、传动轴、同步旋转坐标系下的永磁直驱风力发电机和背靠背型全功率变流器及其控制策略。最后在Matlab/Simulink中搭建模型并进行了仿真验证。(2)针对永磁直驱风力发电机的多参数辨识问题以及传统参数辨识方法的收敛精度差、收敛速度慢等问题,提出基于平均最优位置的自适应空间搜索向量粒子群算法(MDPSO)对永磁直驱风力发电机参数辨识。首先根据永磁直驱风力发电机定子电压电流模型,进行pade近似并降阶处理后进行离散化得到发电机辨识模型;然后引入自适应空间搜索向量和平均最优位置变量改进粒子群算法;计算直驱式永磁风力发电机的固有参数(定子绕组的电阻、电感和磁链等参数),通过算例验证本文提出的改进MDPSO算法的准确性。(3)在三相短路故障的情况下,首先研究不同风速下的直驱永磁风力发电机组的暂态有功响应特性。根据其特性把风速分割成三个风速区间(低风速区,中风速区和高风速区);然后研究不同稳态功率下电网侧控制系统电压外环输出有功电流参考值和控制器限幅环节动作时间又把中风速区间分割为多个风速区间。基于电力系统同调等值法的思想,把属于同一风速区内的直驱永磁风电机组的等值成单台直驱永磁风电机组,按照本文第三章参数辨识方法和第四章提出的参数等值方法计算该等值机组的等值参数。通过仿真验证本文提出的分群方法的合理性。(4)以三相故障情况下对直驱式永磁风电场按照风速和并网侧控制系统的外环的限幅环节的动作时间进行等值建模,然后在分别设置同一线路不同位置三相故障、风电场出口侧故障和风电场切出情况,通过仿真验证,通过本文的等值方法得到的等值模型研究直驱永磁风电场的暂态电压稳定性问题是可行的。