风电大规模联网引发了新的次同步振荡问题,解决这一问题有助于系统安全稳定运行。由于风电场“机组数量多、运行工况多样、模型阶数高”的特点,在分析风电联网次同步振荡问题时,需对风电场详细模型进行合理的降阶简化。为此,本文针对直驱式风电场联网次同步振荡问题,在分析次同步振荡特性的基础上,开展面向次同步振荡分析的直驱式风电场模型降阶研究,主要研究内容及创新性工作包括:（1）直驱式风电场联弱电网容易发生次同步振荡,影响因素复杂。建立全阶直驱式风电场联网系统状态空间方程;通过特征结构分析法识别系统中存在次同步振荡模式,根据参与因子确定影响次同步振荡特性的主导因素,在此基础上分析不同因素改变时振荡特征变化的一般规律。通过在PSCAD/EMTDC中搭建时域仿真验证了分析结果的正确性。（2）机组结构、参数未知时难以展开次同步振荡分析。推导直驱风机状态空间阻抗模型;提出一种基于多项式拟合的直驱风机阻抗特性辨识方法。不同于以机组阻抗传递函数为辨识对象的传统思路,该方法以机组次同步频段的阻抗特性为辨识对象,用曲线拟合代替传递函数辨识,比传统思路更加简单快捷,且有明确指标衡量精度与辅助确定阶数。在辨识模型的基础上,建立全系统的阻抗频率响应特性模型,并通过阻抗行列式判据对其进行次同步振荡分析。通过与前文所得结论对比、在PSCAD/EMTDC中搭建仿真模型,验证方法的有效性。（3）风电场详细模型阶数高,给联网次同步振荡分析造成困难。利用平衡截断法,展开面向次同步振荡分析的直驱式风电场模型降阶研究。针对稳定、失稳两种场景,链式、并联式两种集电网络结构,50机、100机两种风电场规模,均获得了次同步振荡特性保持的降阶模型;并根据计算耗时给出了平衡截断法的适用场景。相比已有研究,本文研究可以充分兼顾机组工况与集电网络差异。（4）对风电场详细模型进行特征值计算时会遇到“维数灾”问题。提出一种基于Arnoldi法的直驱式风电场联网次同步振荡模式降阶计算方法,用于在大型直驱式风电场联弱电网时快速进行次同步振荡分析。首先,利用平均风速形成单机等值模型求得近似的次同步振荡模式,然后以该模式为参考点对原系统特征方程进行位移,最后通过迭代增加目标阶数,求出满足精度要求的次同步振荡模式。通过在稳定、失稳状态下,不同集电网络结构下以及不同风电场规模下设计算例,分别验证了所提方法的有效性、适用性与快速性。