次同步振荡是由于电路中LC谐振或电力电子设备的快速调节引发的连续性发散振荡,属于电力系统稳定分析领域的常见问题之一。早期研究多集中于火力发电并网系统。近几年来新能源被广泛开发利用,尤其是风能的转换利用成为了世界各国研究的热点。大规模风电接入是我国电网未来发展的重要方向,然而由于风力发电机理不同以及并网所采用的电力电子设备可能导致放大次同步谐波,所以风电并网容易引发次同步振荡。近年来,我国多个地区先后发生了由于风机并网引发的次同步振荡现象。因此对风电并网系统的次同步振荡成因和影响因素分析具有重要意义。本文首先建立了风电场经串联补偿输电线路并网的系统等效模型,分析了双馈风机的控制策略。然后在PSCAD中构建了用于研究次同步振荡的风电并网系统时域测试模型,为次同步振荡的分析提供了研究对象。其次通过小信号分析法对风机变流器进行了线性化,在传统阻抗分析法的基础上考虑了风机变流器的影响,提出了考虑风机变流器时风电并网系统等效电阻为负值时的判定条件,分析了转差率、串联补偿度对等效阻抗的影响。并根据等效阻抗与频率的关系得出了次同步振荡的发生条件和影响因素。当系统等效电阻为负值时且系统发生谐振时,电气参数将会呈发散状态,导致次同步振荡的发生。然后在PSCAD中分析了串联补偿电容、风速、风机变流器的比例控制系数对风电并网系统稳定性的影响。通过对风电场的电气输出量的进行比较,得出串联补偿电容的减小、风速的降低会加大次同步振荡发生的风险。风机变流器的比例控制系数的增大也会导致系统发生次同步振荡。最后基于反相电流注入的抑制原理和旁路阻尼滤波器的控制结构,提出了旁路电流补偿法抑制风电并网系统的次同步振荡。该方法不需要FACTS装置注入次同步频率电流,减少了外部电流及谐波的干扰,简化了抑制系统的控制结构,能够保证电力系统的安全经济运行。并通过仿真验证了方法的有效性。