随着能源互联网及环境问题的提出,近几年国内外风电装机容量的不断增长以及大容量风电场并网的不断出现。由于风电机组相比于传统的同步发电机组具有更复杂的动态特性以及风速所具有的随机性和间歇性等特点,对电网的稳定运行带来了严峻挑战。另外,随着现代电力系统中各区域大规模的风电以及其他分布式能源的接入,风电并网使电网的有功功率和无功功率的分布、系统的稳定性等都受到了较大的影响。故对风电场接入电网的稳定系进行研究显得尤为重要且具有工程实际意义。在现代风力发电技术中,变速风力发电机组以成为主流风机。其中,永磁直驱式同步风力发电机具有较高的运行效率以及较强的电容补偿和低电压穿越能力,抗电网波动性好,对电网的冲击性相对较小。论文针对永磁直驱式风力发电接入电网后的稳定性问题,利用基于阻抗比判据的小信号稳定分析方法,对于风电场接入电网的不同条件和参数情形下进行仿真研究和分析。具体的研究内容为:首先,介绍了永磁直驱式同步发电机组的结构,推导了其动态运行模型及各部分元件的数学模型,并分析了各部分的控制原理及控制模型;推导了风力机、轴系、永磁同步发电机、背靠背变流器的详细数学模型;介绍了风电机组的控制系统,包括最大功率跟踪控制、桨距角控制和机、网侧变流器控制策略。其次,通过介绍电力系统中变换器两级级联方式的阻抗比判据的数学原理,并推导出不同连接方式下的阻抗比的通用模型,并引入了适用于实际风电并网稳定性分析的阻抗比方法。另外,建立永磁直驱式同步风电机的状态方程,在小信号模型下求取其等效的输出阻抗,再结合负载侧的输入阻抗得到整个系统的阻抗比表达式,并整理出风电场并网的阻抗比判据稳定性分析方法的具体实现流程。最后,在电力系统仿真软件(PSASP)中搭建简单系统风机并网和WSCC-9节点系统仿真系统。首先利用简单系统,在电网侧不同输入阻抗下,将本文所提基于输出输入阻抗比的PMSG并网稳定分析方法与传统PV曲线法对比,验证所提方法的有效性;然后在WSCC-9节点系统中引入风电场,进行节点负荷增加、风电场出力增加和风电场不同等值方法的仿真,分析不同条件及参数下系统的稳定性。