1、非線性理論是分析電力系統(tǒng)動態(tài)穩(wěn)定性的重要方法和熱點課題。隨著電力系統(tǒng)的規(guī)模越來越大、風力發(fā)電機等新能源發(fā)電單元大規(guī)模接入電力系統(tǒng)，電力系統(tǒng)的非線性、不確定性越來越強。在一定條件下，電力系統(tǒng)會發(fā)生分岔或者混沌現(xiàn)象，威脅電力系統(tǒng)的安全性。
　　論文研究的目標：建立風電場電力系統(tǒng)的微分代數(shù)方程，探索風電場電力系統(tǒng)非線性動態(tài)特性與風電場電壓振蕩的關系，研究風電場電力系統(tǒng)中誘發(fā)分岔甚至混沌機理。針對風電場電力系統(tǒng)非線性特點，研究有效的變結構

2、控制方法，抑制風電場電力系統(tǒng)的分岔和混沌現(xiàn)象。
　　論文研究的主要內容包括以下幾個部分：
　　（1）建立了風力發(fā)電系統(tǒng)的動態(tài)模型。完成了單臺雙饋風力發(fā)電機組和單臺永磁直驅風力發(fā)電機組并網(wǎng)動態(tài)數(shù)學模型（其中包括發(fā)電機、變流器和槳距角動態(tài)模型）的建立。并對大規(guī)模并網(wǎng)風電場進行了等效，建立了等效風力發(fā)電機組并網(wǎng)動態(tài)數(shù)學模型，詳細介紹了各個參數(shù)的等效計算方法。
　?。?）建立了永磁直驅風電場和雙饋式風電場電力系統(tǒng)微分代數(shù)方程，

3、追蹤了系統(tǒng)的平衡解流形，研究了平衡解流形上出現(xiàn)分岔點或者混沌的條件和機理。為了提高計算效率，提出了一種追蹤平衡解流形的改進算法。研究了風電場電力系統(tǒng)的動態(tài)特性，指出參數(shù)的變化會使得系統(tǒng)產(chǎn)生分岔甚至失去穩(wěn)定現(xiàn)象，研究也表明風機臺數(shù)增加以及變流器參數(shù)的變化會引起系統(tǒng)出現(xiàn)次同步諧振和低頻諧振現(xiàn)象。在PSCAD的仿真環(huán)境下對上述觀點進行了驗證，在此基礎上提出緩解次同步諧振和低頻諧振的辦法，并且在實際風電場進行了驗證，為風電場實際動態(tài)特性研究提供

4、了理論依據(jù)和實踐基礎。
　?。?）將建立的數(shù)學模型和寧夏嘉澤同心站風電場的實際風場相結合，在嘉澤風電場進行了現(xiàn)場實驗，實驗數(shù)據(jù)表明大規(guī)模風電場電力系統(tǒng)的確存在分岔和混沌的情況。通過對實驗數(shù)據(jù)進行相空間重構，找到各個階段的吸引子，計算各個時間段的最大Lyapunov指數(shù)，來研究實驗過程中的電壓在不同時間段的動態(tài)屬性。
　?。?）基于模糊自適應變結構控制方法實現(xiàn)了風電場電力系統(tǒng)的有效控制。將復雜切換函數(shù)模糊化的自適應控制引入到系