电力系统功角稳定是电力工作者们重点关注的研究课题之一。随着风电、光伏等新能源不断并网，电力系统引入了大量非同步发电机电源，传统的电力系统功角稳定分析方法是否仍然有效有待验证。双馈感应发电机(Doubly Fed Induction Generator,DFIG)作为应用最广泛的风电机型之一，其工作原理及功率特性与同步发电机有较大的区别，这增加了电力系统功角稳定分析的难度，但也提供了改善系统功角稳定的新途径。为了分析双馈风机功率特性对系统功角稳定的影响，本文开展了以下工作：
　　①建立适用于分析系统功角稳定问题的双馈风机功率等值模型。按照双馈风电机组的组成结构对其风力机、传动装置、发电机、转子侧变流器和网侧变流器部分建立稳态模型，并进一步分析双馈风机的暂态特性；以此为基础，分析双馈风机的功率外特性并建立基于诺顿等效的双馈风机简化模型。
　　②提出含双馈风机接入的电力系统简化等值方法。利用扩展等面积准则对传统多机电力系统进行单机等值，论证该等值模型在暂态功角稳定问题中与多机模型的等效性。分析双馈风机影响同步发电机功角稳定的方式，给出双馈风机接入后系统等值单机模型，并通过仿真验证含双馈风机接入的等值单机模型分析功角稳定的有效性。
　　③分析含双馈风机接入的电力系统功角稳定性。在等值单机无穷大系统中，按照双馈风机的功率特性分为故障稳态期间和故障恢复期间进行讨论，利用双馈风机简化模型建立节点导纳矩阵，分别讨论双馈风机的有功功率和无功功率对同步发电机功角稳定的影响，并利用含双馈风机接入的多机模型对得到的结论逐一进行仿真验证。
　　④提出改善故障稳态期间系统功角首摆稳定性的双馈风机功率控制方法。分别计算电压跌落期间和故障恢复期间有功功率和无功功率的取值范围，根据取值范围提出提高同步机功角稳定性的双馈风机功率改进控制方法，并给出功率参考值表达式以及该方法和同步机切机的配合原则。通过仿真验证所提方法在提高同步发电机的功角首摆稳定和减少同步机切机量方面的有效性。