随着风力发电技术的快速发展,风电装机容量大规模提高,大容量、远距离输电成为解决风电消纳问题的主要方式。风火打捆经交直流外送方案能够有效保证频率稳定和电压稳定,逐渐成为风电外送的主流输电形式。针对风火打捆经交直流外送系统的次同步振荡紧急控制方法的相关研究鲜有报道。本文以风火打捆经交直流外送系统为主要研究对象,分析风电主导的次同步频率段内暂态能流特征,研究基于暂态能流法的紧急控制策略在次同步振荡事故中的应用。具体研究内容如下:首先,建立应用于次同步振荡分析的火电机组、风电场模型、高压直流输电系统与交流网络等主要系统数学模型。其中,火电机组轴系模型采取六质量块轴系模型,且包括PSS模型;风电场系统采用基于尾流效应的等效风电场模型,风机轴系采用两质量块模型,采用TCR+TSC型静止无功补偿装置;高压直流输电系统其换流器采用基于定子电压定向的控制策略。其次,提出适用于风火打捆外送系统的次同步振荡分析方法。该方法基于暂态能量流法,以电源并网点次同步频率段内有功功率分量的变化率来度量系统次同步振荡现象的强弱程度。首先论证系统发生次同步振荡时火电机组并网点处能量消耗和阻尼特性之间的关系,再对能量曲线进行线性拟合,以获取的能量曲线斜率来度量次同步频率段内能量消耗速度和方向,最终评估次同步频率段内交互能量大小。再次,在PSCAD/EMTDC环境下对含无功补偿装置风电场引发的风火打捆外送系统次同步振荡现象进行仿真分析,对比FFT分析和Prony分析,进一步论证暂态能流法应用于次同步稳定性评估的有效性。最后,参照国内某实际电网数据,搭建风火打捆交直流外送系统次同步振荡分析平台,研究在风电场诱发火电机组发生次同步振荡极端条件下,如何对基于风电切机操作的紧急控制方式进行评估。通过时域仿真,对比分析预设的十七种紧急控制方式下,根据目标机组输出次同步暂态能流曲线,评估并筛选出最优紧急控制切机方案,并综合FFT和Prony结果分析,为紧急控制切机选择提供理论依据。