在应对气候变化、资源紧缺、环境污染等当代难题的过程中,能源的绿色化与清洁化成为了各国的共同选择,风能的环境友好性使其受到了广泛重视。在大量电力电子化风机等设备投入带来的非线性、强耦合性、时变性,以及外界风速波动、系统内随机干扰信号等造成的不确定性等因素共同作用下,系统安全稳定问题逐渐凸显。近期发生的宽频振荡事故,使得相应的振荡机理与振荡源定位研究成为了重要的实践与理论需求。本文的主要内容和成果有:针对现有建模主要面向特定频率段,未能充分考虑系统内部能量特性的问题,基于节点电流平衡方程,推导电网及双馈风机能量表达式。引入控制方程,建立风机控制参数与其能量间的关系等式,发现风机能量由受锁相环与网侧变流器控制的部分以及受网侧变流器控制的部分组成。前者在振荡与正常情况下均等幅波动,后者变化趋势及数值大小与电网能量接近,是影响振荡的主导能量。通过分析风机控制参数-能量关系式可知:锁相环参数额定设置对应电网能量的极小值点;网侧变流器电流内环比例系数在调整范围内与电网能量成正相关关系。针对系统宽频振荡发生发展中的物理作用过程及物理意义未有统一解释的问题,本文明确了风机与电网能量中各部分的物理意义,刻画了风机各控制环节影响风机的各项能量,进而影响系统整体能量分布的作用过程,并分析了风机能量与振荡的关系:耗散能量使系统的能量减少,有助于抑制振荡的发生发展。交互能量是主导能量,相较于存储与耗散能量,更直接决定系统的振荡特性。存储能量对应的能量的存储与释放同样将改变系统整体能量,但因数值较小,作用效果不明显。然后,分析不同振荡情况下双馈风机能量反映的振荡特性,并找出影响振荡特性的关键能量项,为通过调整能量改善系统振荡特性提供参考。针对现有定位方法,未能定位至风机内部物理组成部件及控制环节的问题,考虑风机内部能量传递路径,构建风机内部能量关联拓扑网络,并推导网络内各能量元件的能量表达式。之后,通过偏有向相干分析,提取双馈风机内各能量元件能量的振荡特征信息,计算振荡在各能量元件能量间传递的因果关系量值,结合构建的能量关联拓扑网络,明确振荡在各能量元件间的传递方向,提出了基于能量特征的振荡源定位方法及相应操作步骤。仿真结果表明:无论振荡源是否位于双馈风机内部,所提方法均能利用计算得到的因果关系量值及其在能量关联拓扑网络中的分布,刻画双馈风机内部的振荡传导路径,定位振荡源位置。