新能源的发展使得风电在电网中所占的比例越来越大,大规模风电并网给电网的安全稳定性带来了新的挑战。其中含大规模风电并网电力系统的大扰动稳定性是一个迫切需要解决的问题。从电网角度来说,要求风机具有故障穿越能力,维持其不脱网运行,是维持电网安全稳定运行的基本保障之一;从风机角度来说,保证风电机组安全稳定运行是其故障穿越的前提条件。因此,本文从风电机组和电网两个层面的安全稳定性出发,研究了风电机组的暂态穿越控制特性以及其对电网暂态稳定性的影响。基于直驱永磁风力发电机(PMSG)工作原理和通用控制策略,在PSCAD/EMTDC中建立了PMSG详细仿真模型,基于此模型,分析了PMSG在低电压故障过程中由直流侧输入输出功率不平衡引起的直流母线过电压和网侧变流器过电流的问题。针对PMSG低电压故障暂态问题,通过仿真分析研究了目前采用的直流侧加卸荷电阻保护电路、网侧变流器提供无功补偿、减出力控制三种低电压穿越技术的作用特点及相应的风机暂态穿越特性。在此基础上,提出了一种将上述三种控制策略协调使用的低电压穿越控制策略,该控制策略在各种电压跌落情况下均能控制发电机转速和直流侧电容电压在安全范围之内,有效的解决了PMSG风电机组的低电压穿越问题。将风电场等值模型接入三机九节点模型系统中,研究了风电渗透率、风电场接入位置以及风电并网电气距离对系统暂态稳定性的影响。研究结果表明:系统发生特定故障时,风场等容量替换失稳机组比替换非失稳机组更加有利于系统维持稳定,且替换失稳机组时,随着风电渗透率的增加,系统的暂态稳定性增强;同时,风电场接入位置越靠近失稳的同步发电机,系统的暂态稳定性越差;风电并网电气距离越大,系统的暂态稳定性越差。为了进一步提高含风电电力系统的的暂态稳定性,文中研究了不同类型无功补偿装置对系统稳定性的影响。研究表明:风电场加装STATCOM和SVC均能有效提高系统的暂态稳定性,且STATCOM的无功调节能力和响应速度优于同等容量的SVC。