随着传统化石能源的枯竭,以风电光伏为代表的新能源发电机替代传统化石能源发电机已成为必然。新能源发电机替代传统发电机能够有效的解决化石能源的紧缺以及过度使用化石能源导致的一系列的环境问题。但随着基于电力电子设备控制下的新能源机组如风电机组,由于其电力电子设备快速响应的能力,屏蔽了系统频率的变化,导致风电机组不具备同传统发电机组一样的惯性响应能力,降低了系统频率稳定性。因此本课题主要针对风电机组接入电网所引起系统惯性水平降低的机理进行分析,然后分析环境风速以及风电渗透率对系统频率稳定性的影响,最后为了对系统惯性时间常数进行定量分析,提出了一种在线计算系统惯性时间常数的方法,仿真验证了方法的有效性。首先,为了研究风电机组对系统惯性水平造成影响的根本原因,对双馈风力发电系统原理进行分析并在DIgSILENT/PowerFactory搭建相应的风力机模型、传动链轴模型、异步感应发电机模型以及变流器控制模型。其次,分析了电力系统频率惯性响应过程、一次调频过程、二次调频过程,基于在DIgSILENT/PowerFactory中建立的相应双馈风电机组模型,基于三机九节点仿真系统接入了一定比例的风电机组,探讨了大规模风电机组并网对系统频率响应的影响,验证了随着风电机组接入系统,当系统发生扰动后,接入风电机组的系统,频率最低点会低于不含风电机组的传统发电机系统,推导出电力电子设备的快速响应是导致风电机组不能及时改变转子中的动能响应系统频率的变化以抑制系统频率的波动的关键因素。最后,为更好的提高电网消纳新能源机组的能力,为后续储能设备的建设或者风电机组控制策略实施提供定量的数据支撑,本文建立了一种基于广域测量系统的电力系统惯性时间常数的计算方法。利用广域量测系统采集系统频率的变化以及发电机有功功率的变化,基于转子平衡方程计算发电机的惯性时间常数,在忽略负荷提供的惯性支撑的同时将求得的发电机惯性时间常数求取加权值,近似等于系统惯性时间常数。基于在DIgSILENT/PowerFactory中搭建的三机九节点系统对方法的有效性进行了验证,达到了预期的目的。