随着电网中风电渗透率不断上升,风电机组在电力系统中的大规模接入已经对电网的安全稳定运行造成影响,风电场的暂态模型研究愈发得到重视。双馈风电机组(Doubly fed Induction Generator,DFIG)作为风电场主要机型,具有非线性、多变量与高耦合的特点。受Crowbar电阻影响,双馈风电机组在电压深度跌落故障期间的暂态输出电流包含多种衰减序分量,端口暂态电压受到多种因素影响,这使得大型风电场的暂态建模变得复杂。本文从风电场内机组故障表现的同调性出发,提取反映机组暂态特性的指标,采用机组聚合的方法对风电场进行暂态等值。本文研究了双馈风力发电机各部分的数学模型,解析了双馈风力发电机定子端口在电压深度跌落故障下输出电流的表达式,并分析了故障期间投入Crowbar电阻的阻值对故障电流的影响;通过理论分析与仿真,验证了用定子端口故障电流代替机组故障输出电流的可行性;从机电一体化角度,分析了DFIG定子端口暂态电压变化的影响因素。提取转子转速轨迹作为双馈风电机组同调性分析指标,并研究了转子转速轨迹的度量方法,分析了动态时间弯曲距离算法(Dynamic Time Warping,DTW)在轨迹度量时的优缺点。从轨迹形态特征的角度出发,考虑时间序列导数在形状描述方面的作用,从而在DTW算法中加入轮廓因子对其进行路径匹配选择优化,并引入层次凝聚算法对时间序列样本进行分类。本文对风电场的机组参数与集电线路的等值方法进行了研究。分析了功率与输入风速之间的关系特性,提出了不同工作风速下针对输入风速和控制参数聚合的改进容量加权法。基于损耗不变原则,提出了适用于风电场内任意位置DFIG聚合的集电网络变换方法。在Matlab/Simulink中搭建了含风电场的电力系统仿真模型并进行计算与验证,仿真结果表明了本文中电压深度跌落故障下风电场暂态建模方法的正确性。