大力开发可再生能源是实现能源低碳化转型的重要战略,其中风能是最具商业化开发潜力的可再生能源,在全球范围内得到广泛的开发利用。我国风能富庶区与负荷中心相距较远,须经远距离外送消纳,串联电容补偿有助于提高远距离输电容量,但是串补电容的引入会诱发电力系统次同步振荡风险,威胁着系统运行安全。把握风电场经串补外送系统次同步振荡机理及诱发条件,是有效防范运行风险的重要基础。本文围绕双馈风电场接入含固定串补系统的次同步振荡问题展开研究,主要工作如下:研究了面向次同步振荡分析的双馈风电场等值模型。建立了双馈发电机组的数学模型;基于相似变换理论,对双馈风电场常用的单机、多机等值模型进行改进,推导出工况相同（近）双馈风机可由单机无穷大子系统和单机倍乘联网子系统2部分构成;这种方法可以保持风电场联网主导动态特性,还可以反映机组间振荡模式,并降低建模仿真计算量,据此得到双馈风电场等值建模方法为“工况相近机组单机等效,工况不相近机组分群等效”;并在PSCAD/EMTDC平台上,仿真验证了等值模型的有效性。研究了双馈风电场的次同步振荡特性。基于系统线性化模型,定性分析了风速,串补度、并网风机台数以及控制器参数对系统动态特性的影响;基于特征根分析法,进一步验证了双馈风电场等值模型的有效性,结果表明单机无穷大子系统能够反映机组间的振荡模式（场内模式）、单机倍乘联网子系统能够反映风电场和电网的交互作用（场网模式）。研究了双馈风电场的次同步振荡机理。基于感应发电机效应解释了次同步振荡的产生原因为“负电阻效应”;基于空间矢量和系统状态空间方程,分别建立了系统的频域阻抗模型,并在PSCAD/EMTDC仿真平台进行验证,结果表明:基于系统状态空间方程的阻抗模型准确性更高;并从系统等效阻抗的角度,揭示了各影响因素对次同步振荡特性的影响机理。分析了沽源地区的次同步振荡现象,从实际工程的角度对双馈风电场的次同步振荡理论分析进行补充。基于沽源地区次同步振荡事故的录波数据,分析了沽源地区次同步振荡的特性;并在PSCAD/EMTDC仿真软件中搭建了沽源地区仿真模型,复现了实际的次同步振荡现象。