近年来,迫于能源枯竭和环境污染的压力,世界各国均高度重视新能源的开发与利用,而作为新能源发电主要代表的风力发电已成为技术最为成熟的一种发电方式,近年来得到了快速发展。我国风力发电的发展趋势是以大型风电场集中并网的方式为主。然而,由于风电出力的随机性和不确定性,大型风电场集中并网会对电力系统的正常运行造成一定的影响,为此,研究风力发电的出力特性迫在眉睫。本文针对大型风电场集中并网这一特征,研究风电场的出力特性及其特征规律,具体研究内容如下:首先对风速、风机及控制模型进行分析,建立风速、风机、轴系、电机及控制系统模型,进而得出风力机单机及典型风场的输出功率,利用数据统计方法对风电场的出力进行分析,获得单个风电场典型的日出力特性曲线、月出力特性曲线及年出力特性曲线。根据单个典型风场出力特性曲线分析结果,获得了大型风电场全年满负荷发电小时数及有功功率出力等特征。其次引入自相关、互相关概念,对集群风电场出力的自相关互相关性进行分析。建立单个风电场与集群风电场出力的中心矩关系模型,结合典型大型风电场出力数据信息,研究风电场间相关系数与风电场间距离的指数关系,求出风电场群出力的自相关系数和互相关系数,进而对整个系统功率分配进行优化。提出了大规模风电场群出力的波动性指标,构建了大规模风电场群功率最优分配方案。最后根据大型风电场实际运行数据,从标准差、同时率角度出发,验证了本文所建大型风电场集群出力特性模型的可行性和有效性,本文的研究成果对大型风电场群并网及调度控制具有一定的指导价值。