大型风力发电场以其具有的可再生和环保优势,得到长足发展,规模不断扩大。由于风电场是一种依赖于自然资源的分散能源,其并网运行降低了电网的稳定性和电能质量。随着风电场规模的不断扩大,风电特性对电网的负面影响愈加明显,成为制约风电场建设规模的障碍。因此深入研究风电场与电网的相互作用成为进一步开发风电所迫切要求解决的问题。本文首先完善了水平轴主动失速型风力机的动态特性分析。利用发电机组的全系统动态非线性模型来对机组进行仿真,得到机组在特定来流工况条件下的动态特性。接着将风力发电系统模型与燃气轮机发电系统模型进行了整合,得到风气互补系统的模型。然后,在电力系统稳定性分析理论的基础上,搭建电力系统元件模型,选用相关的功能模块改进电网运行的性能。静止无功补偿器是柔性交流传输系统的一个旁路设备,用于控制功率流动和改善电网的稳定性。它通过在接线端吸收或补偿有功功率来调整电压。电力系统稳定器通过控制励磁系统来提高发电机和整个电力系统的阻尼能力,并由适当的干扰来抑制自发低频振荡的发生,减小系统中由负荷波动等引起的线功率波动。最后,将风气互补系统接入电网,实现电网中的潮流计算和稳定性分析。仿真环境可以模拟整个电网系统在实际风速扰动下的响应,以及在发生不对称故障时的响应。通过对风气互补系统的改进和增加电网中的功能模块。研究结果表明风气互补系统在接入大型电网时,能够平稳运行,并在电网发生短时故障后恢复稳定。在当前经济技术条件下,风气互补发电系统具有很好的应用前景。本文为今后研究风电场与其他能源组成的互补发电系统对电网的影响提供了良好基础。