近年来世界风力发电发展迅速，风电装机容量平均每年以高于20%的速度长。截止到2002年底，全世界风力发电装机容量约为31128丽，其中我国风电装机容量达468.42丽。目前，兆瓦级风力发电机组己逐渐取代600kW级的机组，成为国际上风力发电机市场的主力机型，风电机组正向着大型化、变桨距和变速恒频的方向不断发展和完善。
虽然变速恒频风电机组与固定转速的风电机组相比在性能上有较大改善，但由于风速变化的基金项目：国家高技术研宄发展计划（863计划）项目（2001AA512021-5）。
随机性，变速恒频风电机组的并网运行对电力系统而言仍然是一种波动的冲击功率，因而必须对这种风电机组的并网运行特性进行研究。变速恒频风电机组的发电机采用双馈感应电机，对它的稳态模型进行了研究，建立了基于与定子磁场同步旋转的dq坐标系的数学模型。因为双馈发电机的转速和定子侧的无功功率都可以调节，所以转速控制规律和无功功率控制规律对变速恒频风电机组的稳态特性也有很大的影响。、介绍了转速控制和无功功率控制的基本思想，其中转速控制的目标是使风力机的功率系数*优，而无功功率控制则根据其接入的电力系统的实际运行方式可以设定为功率因数恒定或端电压恒定两种控制方式。
风电机组发出的有功功率主要取决于风速的大小，而无功功率则取决于风电机组的无功控制方案。一般风电场位于偏远地区，电网结构薄弱，当无功功率控制的设定值达到风电机组的无功功率极限时，一方面转子绕组发热将导致风电机组停机，另一方面由于不能向系统中提供或吸收足够的无功功率，将导致端电压降低或升高，严重时将导致系统电压失稳。因而研究变速恒频风电机组的无功功率极限是很有必要的。对此问题进行了一定的研究，但它只讨论了发电机定子绕组中有功功率和无功功率的稳态运行域问题，并没有解决整个风电机组注入系统的有功功率和无功功率的稳态运行域问题。另外，该没有考虑转速控制规律的影响。
本文建立了变速恒频风电机组的稳态数学模型，在此模型基础上提出了计算无功功率极限的方法，该方法解决了风电机组注入系统的有功功率和电网技术无功功率稳态运行域问题，并且考虑了转速控制的影响。
2变速恒频风电机组的数学模型2.1风力机的机械功率变速恒频风电机组采用双馈感应电机，与固定转速风电机组相比，加了定子绕组与转子绕组之间的变频装置，其基本结构如所示。
风力机的机械功率可以表示为空气动能中转换的机械能所占的比例，是桨距角和叶尖速比又的函数（2=，尺是叶片半径，是风力机转速）；A为叶片扫风面积；p为空气密度；v为风速。发电机模型双馈感应电机的稳态等值电路如所示。
