随着发展新能源需求的增加,风力发电的装机规模越来越大,对电力系统的影响不可忽视,研究风力发电场的等值方法对电力系统运行状态分析具有重要意义。以风力发电场的详细数学模型为基础,对利用单机等值模型描述风力发电场特性的准确性进行了理论与仿真分析,并给出误差产生的原因。通过理论与仿真分析得出:风力发电场中风电机组间运行状态的差异以及风电机组参数的不同均可导致等值模型的不准确,且其运行状态和参数相差越大,误差越大。当风力发电场中风电机组间的运行状态和机组参数相同时,利用单机等值模型可以准确地描述风力发电场特性,其中包括容量加权法及其改进的容量加权法。根据在风电机组参数和运行状态相同时可以进行准确等值的结论,提出了将一台风电机组等效拆分成若干个机组,而后建立风力发电场单机等值模型的新方法。拆分后的风电机组的输入功率相同。等值风电机组参数的确定考虑了机组的实际输入功率。利用该参数描述等值风电机组,可以保证等值前后风力发电场的输入阻抗一致。以鼠笼式风电机组为例进行了仿真分析。仿真结果表明:利用提出的参数确定方法建立的单机等值模型可以较好地描述风力发电场特性。以单机等值参数的确定方法为基础,为进一步提高风力发电场等值模型的精度,提出了风力发电场的双机等值模型及其参数的确定方法。其中,一台等值风电机组的输入功率为风力发电场风功率的总和,而另一台等值风电机组的输入功率为零。提出的双机等值模型可以保证等值前后风力发电场的输入阻抗和风力发电场存储的风电机组动能一致。以鼠笼式风电机组为例进行了仿真分析。仿真结果表明:利用提出的双机等值模型描述风力发电场特性的准确性优于单机等值模型。通过对系统故障情况及输入风功率变化的仿真分析,可见提出的风力发电场等值机模型具有很好的等值精度和适应性。