风能作为可再生能源的代表,其发电技术较成熟、成本较低,近年来在电网中的应用逐年上升。其中,海上风电具有建造成本低、使用寿命长和经济效益高等优势,在未来的风电产业中将占越来越重要的地位。然而,大规模海上风电并网系统稳定性问题是发展海上风电的技术瓶颈。次同步振荡是风电并网系统稳定性的典型问题之一,近年来在陆上风电并网系统数次发生,严重影响系统的安全稳定性以及风电消纳能力。相比于陆上风电,目前关于海上风电并网系统次同步振荡的研究还处在刚刚起步阶段,对风电场和并网系统考虑得都比较简化,与工程实际情况有较大偏差,在研究中较少关注大型海上风电并网系统次同步振荡影响因素,海上风电可能存在的次同步振荡类型和机理仍需进一步分析。海上风电快速发展,但是尚未研究出其次同步振荡风险量化评估的方法。另一方面,海上风电的环境条件更恶劣,运行维护方面困难大、成本高,对稳定性和可靠性有更高要求。因此,有必要进行大规模海上风电并网系统次同步振荡的机理研究、风险评估和抑制的相关技术研究,为大规模开发海上风电提供技术支撑。本文以大规模海上风电并网系统的次同步振荡机理分析、风险评估以及抑制的相关技术为重点,主要对以下几个方面展开了研究:（1）建立了大规模海上风电并网系统的小信号模型,研究系统的次同步振荡机理。考虑到该大规模海上风电并网系统较复杂,先对海上风电系统元件进行建模,再联立系统元件模型建立完整海上风电系统的小信号模型,并通过特征值分析法分析大规模海上风电并网系统的数学特征,确定次同步振荡主导模态,研究次同步振荡的主要影响因素,分析次同步振荡机理。（2）基于作用回路特性分析提出了次同步振荡风险的量化评估方法,并对大规模海上风电并网系统的次同步振荡风险进行了评估。从次同步振荡的相互作用角度,提出了一种作用回路特性分析方法。依据大规模海上风电并网系统的次同步振荡主导模态特点,利用阻抗作用回路特性分析系统稳定性,解释其物理意义,并提出次同步振荡风险的量化方法。基于该风险量化方法,对大规模海上风电并网系统的次同步振荡风险进行评估。（3）提出了振荡模态的能观性测度和能控性测度的定义,并据此提出了次同步阻尼控制器反馈信号和安装位置的选取方法。首先研究SSDC的基本结构与原理,从模态分析角度提出模态能观性和能控性测度的定义,通过数学推导分析其意义,考虑不同的振荡模态的影响,依据能观性测度和能控性测度概念提出次同步振荡的监测点选择方案以及次同步阻尼控制器反馈信号和安装位置的选取方法。最后通过算例,验证了该方法的实用性和有效性。