风力发电是目前新能源技术中最为成熟、最具有大规模开发和商业化发展前景的发电方式。利用风能发电则是当今世界各国为解决能源紧缺，降低温室气体排放，提高环境质量而采取的一项有效措施。随着山西省新建风电场的容量的不断提高，对电力系统的影响也愈加明显，研究变速恒频风电机组并网对山西电力系统的影响己成为调度和运行所关心的重要问题。 本文基于山西省科技攻关项目“山西省风力发电系统运行技术研究”,以变速恒频风电机组并网为研究对象，着眼于并网风电场与电网之间的相互影响，特别是对系统稳定性的影响进行了深入的分析研究。在广泛分析国内外有关资料的基础上，研究了大型变速恒频风力发电机组的动态建模、运行特性、以及风电机群并网后受到风速干扰、系统故障等情况下的系统稳定性。 本文主要研究内容和成果如下: (1)利用MATLAB/Simulink软件以及M文件建立了变速恒频风力发电系统的动态数学模型，为实现包含风电场的动态仿真分析提供了理论依据。其动态模型由风速、风力机、双馈电机及其控制系统组成。详细分析了最大风能捕获原理、双馈电机的基本工作原理、运行特性以及稳态和动态模型。最后还讨论了多台风电机组的近似等值问题，使得分析大规模风电场并网运行成为可能。 (2)实现了包含风电场的电力系统潮流计算，充分考虑到双馈电机组的运行特性，采用双馈电机稳态数学模型和常规潮流方程交替迭代求解的方法，为研究风电场并网运行的动态特性提供了前提条件。 (3)基于MATLAB软件及M文件实现了包含风电场的电力系统动态仿真程序，给出了动态仿真流程中每一环节的处理方法以及在MATLAB环境下的实现方案。结合山西北部朔州地区平鲁、右玉风电场并网的实际情况，仿真并分析了风电场在风速扰动(即在阵风、渐变风风况下)、风电机组突然退出运行以及系统发生三相短路故障情况下系统的稳定性。 (4)为验证MATLAB程序的正确性，利用另外一种电力系统分析软件-BPA.软件进行变速恒频风电机组并网仿真，以平鲁风电场并入山西电网为例，分析了风电接入系统后，在不同的运行方式下对潮流分布的影响；此外，计算了平鲁、右玉风电场接入点的短路容量比，证明了三种情况下，对电能质量的影响都很小，保证系统暂态稳定。 通过MATLAB软件建立的变速恒频风电机组并网动态仿真的详细模型进行山西电网仿真计算与BPA模型得到的结论基本一致，验证了所建模型的正确性和有效性，以及变速恒频风电机组优越的运行特性。