风电是世界上发展最快的清洁能源之一,随着风电场并网数量及规模逐渐增大,风电并网容易引发次同步谐振问题,严重威胁到风电并网系统的安全稳定运行,是制约当前风电并网的关键问题之一。近年来,针对风电并网的次同步谐振问题,国内外学者和研究机构展开了大量的研究,主要包含风电场次同步谐振机理分析及抑制策略方面的研究。研究结果表明风电场的次同步谐振是否发生与其并网控制系统以及并网结构密切相关。当并网控制系统的参数在一定条件下或者输电线路加入串补电容或者风电场与弱电网连接时,可能会激发风电场并网控制系统发生谐振的条件,使得系统发生次同步谐振现象。为了抑制风电场的次同步谐振现象,可以从改进软件控制算法和增加硬件设备等思路出发,其目的都是破坏风电场产生次同步谐振的条件和提高风电场并网系统的阻尼。在实际中,在对风电场的次同步谐振现象进行抑制时,需要进一步考虑一些不确定因素带来的干扰,例如,风电场的线路阻抗、风电场的一些参数在一定范围内难以精确评估,导致系统谐振频率不确定,从而使得风电场的次同步谐振控制系统的鲁棒性下降。对于包含不确定因素扰动或者参数不确定性的风电场,需要提出鲁棒性更高的控制策略,使得系统在复杂条件下依然稳定运行。本论文主要是通过建立直驱风电场的次同步谐振模型,基于该模型分析系统各参数对直驱风电场的次同步谐振特性的影响机制,进而,针对直驱风电场的次同步谐振现象设计一个H∞次同步谐振鲁棒电流控制器,并将控制器应用到算例模型进行算例验证,确保系统在多种因素影响下能稳定运行。首先,本文采用IEEE第一标准模型,构建适用于次同步谐振问题分析的直驱风电场并网不确定性状态空间数学模型,分析直驱风电场在不同参数下的系统稳定性和影响系统次同步谐振模态的影响因子;其次,推导包含不确定性因素的直驱风电场被控对象模型,基于该模型,本文基于H∞控制理论设计了一个次同步谐振鲁棒电流控制器,并对该控制器的谐波抑制性能进行分析。然后,将次同步谐振鲁棒电流控制器用于直驱风电场算例模型中进行验证。实验结果表明,相对于传统的PI电流控制器,该控制器可满足在包含线路阻抗、风场容量等多种不确定性因素下对系统输出次同步电流的抑制要求;最后,总结所研究的工作,并对后续的研究方向进行阐述。