随着我国电力系统与新能源技术的不断发展,电网发生大面积停电事故的风险也大大增加,因此电网黑启动变得日益重要,黑启动电源的配备与选择是黑启动成功的基础,如果风电场可以作为黑启动电源,那么在充分利用风电能源的同时也将提高电网的黑启动能力。本文将风电场、储能系统以及燃气轮机作为黑启动单元组(Black Start Unit,BSU),通过三者的协同控制,使BSU成为黑启动电源。其次对BSU进行黑启动校验,并在PSCAD/EMTDC中搭建黑启动模型,以IEEE39节点系统对课题研究内容进行黑启动仿真验证。首先,研究了双馈风电机组的数学模型,在PSCAD/EMTDC软件上搭建了风电场等值模型。为了避免风电场与燃气轮机在并机时发生较大的电流冲击,使其安全平稳地接入电网,研究了风电机组的空载并网控制策略,并通过仿真验证了风电机组空载并网模型的正确性及合理性,为燃气轮机平稳的启动风力发电机奠定基础。然后研究了燃气轮机模型和储能系统的数学模型,在PSCAD/EMTDC软件上搭建储能系统模型,研究了储能系统的控制策略。并制定了BSU的协调控制方案,确定了对BSU小系统的频率进行全过程响应支撑的机组,通过BSU小系统可承受的功率波动来确定储能系统需要控制的波动范围,最后确定BSU的控制策略,其中BSU小系统内启动电源是由燃气轮机提供,储能系统负责平滑风电场出力的波动。通过仿真验证了风燃互补发电系统的可行性、储能系统的合理性以及BSU初步可作为黑启动电源的可行性。最后,通过前K最短路径法制定了黑启动的恢复路径方案,对BSU小系统进行了后续恢复过程的技术校验,主要对线路过电压问题及厂用负荷启动时的系统电压、频率问题进行了校验,证实了此系统可以作为黑启动电源的问题。以IEEE39节点系统进行黑启动仿真验证,证明BSU可独立恢复所在区域的重要负荷及发电厂辅助机组。