随着国家改革委、国家能源局于2017年联合发布《能源生产和消费革命战略(2016-2030)》,能源升级换代已经上升到了国家战略层面。2018年,我国除港澳台以外其他省份风电新增装机容量2000万千瓦,累计装机容量突破2亿千瓦,风能已成为我国继水能之后的第二大清洁能源。随着电网中风电的渗透率日渐增加,由风电场并网引起的次同步振荡问题也日益凸显,研究风电接入电网引起的次同步振荡现象具有重要的实际意义。风电并网引起的次同步振荡问题有两种:一种是风电场与电力系统之间动态交互产生次同步振荡;另一种是并网风电场内部机组之间动态交互引起的次同步振荡。本文主要研究第二种次同步振荡中由双馈风机控制环节引起的并联风电场次同步振荡问题。围绕研究主题,本文主要开展了以下研究工作。(1)研究了双馈风机控制环节对并联风电场次同步振荡模式的影响规律。本文通过研究发现,转子侧环流器的有功外环控制环节、有功内环控制环节、无功外环控制环节和无功内环控制环节对次同步振荡模式的影响规律有一致性:控制环节比例系数和积分系数对次同步振荡模式的影响都是线性的。一方面四个控制环节比例系数对振荡模式的实部影响很大而对虚部影响很小,随着比例系数的增大,振荡模式在复平面上会从右向左移动;另一方面四个控制环节积分系数对震荡模式的实部和虚部均有显著影响,随着积分系数的增大,振荡模式在复平面上会从左下角向右上角移动。(2)研究了并联双馈风电场中双馈风机控制环节参数的参数域规律。双馈风机转子侧环流器四个控制环节的参数域具有相同的规律:参数失稳域位于参数坐标系左上角而参数稳定域位于参数坐标系右下角,并且参数域边界呈近似线性。本文发现参数域呈现上述规律的原因是并联双馈风电场特殊的接线方式和控制环节参数对振荡模式的线性影响。闭环系统的振荡模式是开环振荡模式相互作用的结果,由于并联双馈风电场的每个开环振荡模式完全相同,因此谐振点就是开环振荡模式所在位置。由于在风机数量不变的情况下开环模式谐振互斥的程度不会改变,因此闭环振荡模式位置很大程度上取决于开环振荡模式的位置。结合第(1)点中所述的控制参数对振荡模式的影响规律,参数域的分布规律即可得到解释。(3)提出了用试探法预测控制参数稳定域和失稳域边界。鉴于研究中发现并联风电场中双馈风机控制环节的参数域边界呈近似线性,于是提出通过试探法找出两个大致的参数域边界点,然后连接两点画直线即可得到预测的参数域边界。经过算例仿真验证,该方法行之有效。