大规模风电并网将改变系统的运行参数,系统的稳定指标也会因此而发生变化,从而影响到系统的小干扰稳定性。大型风电场并网对原有的系统运行方式构成了挑战,因此需要考虑新的稳定解决方案。为此,本文提出在风电并网系统中应用广义相位补偿法进行电力系统稳定器(PSS)的参数设计。本文首先结合国内外的研究现状,对风电技术的发展、风电模型的选择、风电并网系统的小干扰稳定及改善措施作了简要介绍,阐明了本课题的研究背景和意义。根据典型的双馈风机(DFIG)拓扑结构,提出了适用于本课题的简化双馈风机模型；并结合简化的同步机组模型,建立了全系统的线性化模型。然后以单机无穷大系统为例,阐述了低频振荡产生的机理及励磁系统对低频振荡的影响,并利用阻尼转矩法详细说明了PSS的工作原理；回顾了多机系统中基于阻尼转矩分析的PSS设计方法,指出其存在物理意义不明确、数学推导不严格的问题。接下来提出了适用于双馈风机并网系统的广义相位补偿法。该方法的基础是包含风机变量的特征值实部表达式,利用该表达式可以直接计算出同步机、风机或者PSS等装置对系统特征值的贡献。然后详细阐述了PSS设计中基于特征值实部表达式的相位补偿方法和采用Grobner基理论的增益整定方法。在双馈风机并网系统中应用广义相位补偿法,可实现同步机补偿角度的分别计算,并且能定量地根据PSS对特征值的贡献程度确定其安装位置；PSS的增益计算也简化为可由Grobner基法求解的多项式优化问题。最后在两个有风电并网的算例系统中,采用广义相位补偿法进行了PSS的参数设计。两个不稳定系统在配置PSS后,所关心模式的阻尼都得到了改善,实现了特征值的优化配置,系统稳定性大大提高。算例结果表明,在双馈风机并网系统中利用广义相位补偿法设计PSS是可行、有效的。