在新能源领域,风能是一种绿色、可再生能源。我国风力发电快速发展,大规模风电汇集地区的装机容量已经和常规火电厂相当。由于很多大型风电场位于偏远地区,距离负荷地区较远,需要在上送线路采用串补补偿装置以提高线路输送能力。双馈风机(Double Fed Induction Generator,DFIG)已经成为我国很多风电场的主力机型,其运行控制方式及变流器结构常常引起次同步谐振(Subsynchronous Resonance,SSR)问题。本文首先以我国北方某大型风电汇集地区电力系统为案例,分析大规模风电经串补输电线路送出引发的次同步谐振现象及现场录波数据,总结风电-串补输电系统次同步谐振的产生条件和特征,包括电气量波形、频率、系统阻尼、串补电容的影响、无功补偿装置、风机类型的响应和负荷影响等。其次,根据研究需要,建立双馈风机详细的数学模型,包括轴系、感应发电机、转子侧变流器(Rotor Side Converoter,RSC)和网侧变流器(Grid side Converter,GSC)、内部控制等。同时,建立风速模型,采用最大功率跟踪控制。然后,基于案例地区实际电网在matlab/simurlink仿真平台建立等值的系统模型,接入风机等值模型。由于该地区风机众多,在满足一定条件下,采用单一大容量风机等效整个风电场。通过小干扰稳定分析法,结合风电-串补系统的状态方程,分析振荡模态下各状态量的参与因子,确定了风电次同步振荡的类型。进而,推导单机-串补系统简化电路和多机-串补系统简化电路,明确风电次同步现象的机理,即双馈风机控制参与的感应发电机效应。此外,基于等值模型仿真和特征值法,定性分析风速、并网发电机台数、转子侧变流器电流跟踪比例系数等参数及风机变流器其他控制参数对次同步谐振的影响。最后,本文分析总结次同步谐振抑制方法,结合案例地区次同步谐振现象的特征与影响因素,提出一种集中式的抑制方案,即网侧次同步阻尼器,确定该阻尼器基本构造,选取合适的反馈信号,设计控制器的结构,通过典型的电磁暂态仿真系统进行验证其有效性。然后对该阻尼器进行了多种工况下各种扰动时的仿真测试。