随着电力系统装机容量的不断增大以及风电等清洁能源不断接入电网,风电不同于常规能源的发电特性使得接入电网的结构愈加复杂,区域间的功率输送发生变化,系统暂态稳定性问题面临着更多的挑战。为了确保系统能够安全稳定地运行,对风电等清洁能源接入的电力系统进行暂态稳定性分析尤为重要。本文在考虑双馈风机低电压穿越能力的基础上,围绕含有规模化双馈风电集中接入的清洁能源电力系统进行了暂态功角稳定性分析。主要开展了以下研究工作:首先,建立双馈风机的数学模型及其矢量控制策略,为双馈风机并网详细模型的搭建提供理论依据。然后,理论分析双馈风机并网点电压跌落过程中双馈风机定转子磁链、定转子电流、直流母线电压的变化趋势,推导得出定转子磁链以及电流的表达式,指出双馈风机并网点电压跌落过程中存在的定转子过流以及直流母线电压波动问题,对采用定子串联阻抗配合增大直流电容容量实现低电压穿越的方法进行理论分析,针对投入硬件保护电路的不足,设计出一种改进的双馈风机综合低电压穿越策略,并利用PSCAD/EMTDC搭建双馈风机的详细并网模型,分别对双馈风机并网点电压跌落时其内部变量动态响应过程、采用定子串联阻抗配合增大直流电容容量以及采用改进的双馈风机综合低电压穿越策略改善定转子过电流、直流母线电压波动的低电压穿越过程进行仿真验证。最后,指出双馈风机的接入对系统暂态功角稳定性的影响方式,将双馈风机的有功、无功信息等效为接地导纳,理论分析双馈风机的接入对多机系统功角互同步性的影响,采用不同的低电压穿越措施使得双馈风机的对外特性有所不同,研究不同的低电压穿越措施对应下的双馈风机不同动态响应过程对系统暂态功角稳定性的影响,并对由双馈风机不同的低电压穿越能力造成的内部变量不同动态响应过程对多机系统暂态功角稳定性的影响进行仿真分析。指出有低电压穿越能力的双馈风机接入系统后相对于没有低电压穿越能力的双馈风机而言,更加有利于系统的暂态功角稳定,同时本文设计的双馈风机综合低电压穿越策略相对于其它硬件电路投入的低电压穿越策略更加有利于系统暂态功角的稳定。本研究对含规模化双馈风电集中接入的电力系统的稳定运行与控制具有重要意义。