当今世界,传统的化石能源已逐渐面临枯竭,可再生能源的开发和利用已经成为未来全球能源技术发展方向之一。风电在可再生能源中占据着重要地位,目前已在全世界范围内被广泛采用。大规模风电集中并网将对电力系统的低频振荡特性造成影响。一方面,风速的随机波动特性可能造成风机的强迫功率振荡,进一步导致系统的强迫功率振荡;另一方面,风机的引入会改变系统阻尼特性,且与其运行方式,接入地点和渗透率有关。因此,研究风电集中接入电网的低频强迫振荡与小扰动振荡是十分必要的,这可为日后风电系统低频振荡的预防与控制提供重要的理论基础。本文首先建立了7阶双馈风机模型(Doubly Fed Induction Generator,DFIG),其主要包含风力机模型,双质量块轴系模型,桨距角及其控制系统模型以及感应异步电机模型与转子侧变频器控制系统模型。并由此推出全风况条件下两种含风电的单机无穷大系统小信号分析模型,通过特征值及参与因子分析得出DFIG系统存在高低两种不同频率的低频振荡模态,此两种模态分别由轴系和桨距角控制系统引起,且前者阻尼较大,后者阻尼较小。其次,本文基于Matlab/Simulink仿真,比较了DFIG phasor模型和discrete模型仿真结果的异同,发现discrete模型更能准确地反映DFIG动态特性。而后采用discrete模型,在全风况条件下实现了DFIG单机无穷大系统强迫振荡与小扰动振荡时域仿真,且仿真结果与理论分析相一致。最后建立了含风电的多机系统线性化状态方程。通过特征值分析与时域仿真发现,DFIG会在系统中引入与自身强相关且具有良好阻尼的振荡模态。对于由风速波动引起的强迫振荡,系统中各处振荡频率相同,但DFIG对原系统振荡模态的影响随阵风频率变化而存在差异。对于小扰动振荡,当风机替代同步机为系统供电后,与被替代同步机强相关的振荡模态几乎消失,而与其他机组强相关的振荡模态几乎不变;风机接入联络节点或直接馈入负荷节点后,对系统原有的振荡模态也影响甚微,不过还是会起到一定改善效果。上述结果亦验证了本文所建立风电系统模型的有效性。