大力推动可再生能源建设,是全球各国为应对能源危机和环境污染的重要举措,其中风力发电产业更是受到了广泛关注,在新能源领域的发展首屈一指。近年来,随着风电并网容量的增加,电网的运行稳定性正面临新的挑战。风速波动性、随机性的特点会使风力发电受到一定程度的影响,风电机组并网时采用的变换器等电力电子设备也会带来谐波问题和新的振荡风险,研究风电场并网下的次同步振荡稳定性问题,有利于更好地进行风电场控制,实现并网情况下的安全可靠运行。本文针对风电场并网可能出现的稳定性问题,建立了包含详细风机结构的风电场并网动态模型,利用阻抗分析法,基于频域的稳定性判据,分析系统稳定性及可能出现次同步振荡的影响因素,具体的研究内容有以下几个方面:首先阐述了风电并网系统稳定性问题的研究背景及意义,对次同步振荡问题的研究现状做出介绍,包括其在现实场景中的发展过程,次同步稳定性问题的理论分析方法以及研究所需模型,对整个问题有了较为全面的认识。其次是并网风电场的建模。主要进行单个双馈感应电机的数学模型搭建,分析了电机本身及网侧滤波器的动态数学模型,定子侧、转子侧变换器采用矢量控制时的控制原理及传递函数结构。在同步旋转坐标系下,定转子采用一定的定向方式后,可实现有功无功的解耦控制,且当分别采用磁链定向和电压定向时,d-q轴电流分量及对应控制的功率类型会有所不同。风电场数学模型由数台同型风机构成。接下来基于阻抗分析法的理论,对风电场并网系统的整体阻抗模型进行了详细的推导工作。重点分析了在小扰动情况下,考虑锁相环可能带来的误差影响时,双馈异步风力发电机在频域下的各部分阻抗模型表达式,包括电机自身阻抗模型、锁相环模型、机侧与网侧的控制部分阻抗模型、网侧滤波器模型。在此基础上分别推导定子电压与定子电流以及定子电压与网侧电流的关系,得出完整的阻抗模型。并结合基于频域的奈奎斯特(Nyquist)稳定性判据和伯德(Bode)图,对理论推导的阻抗模型进行验证。最后,对所搭建的风电场并网系统模型进行电磁暂态仿真,利用频率扫频法、阻抗分析法以及频域稳定性判据进行系统的稳定性分析。通过对每台风机注入交流电压谐波扰动,观察风电场并网可能出现的不稳定情况。改变风速、风机控制参数等,结合Nyquist图和Bode图,研究次同步振荡问题的影响因素,为抑制振荡发生提供思路。