随着石油等化石能源日渐枯竭,以风能、水能为代表的新能源日益受到人们的重视。风电场经基于MMC-HVDC的柔性直流电网并网送电成为解决新能源消纳问题的重要手段,在工程中得到广泛应用。然而模块化多电平换流器拓扑结构特殊,动态特性复杂,对控制和保护装置的要求高。另外,当双馈风电场通过MMC无源送出系统连接到电网时,在一定条件下可能会发生失稳现象,损坏风电场和MMC系统设备,降低并网系统的安全稳定运行水平,因此研究双馈风电场经MMC无源送出系统的稳定性和控制策略具有重要意义。本文首先在双馈风电场经MMC柔直电网无源送出系统工作原理的基础上,介绍了双馈风电场经MMC柔直电网无源送出系统的拓扑结构。并介绍了无源送出系统的控制策略,包括基于直接电压控制策略和间接电压控制策略。为建立系统状态空间模型奠定基础。然后,针对双馈风电场经MMC无源送出系统的动态稳定性问题,在考虑MMC子模块动态特性和环流特性,忽略双馈风机转子暂态特性的基础上,推导了双馈风电场经MMC无源送出系统的状态空间模型,并与在MATLAB中搭建的电磁暂态模型对比验证状态空间模型的正确性;并在推导的状态空间模型基础上,应用模态分析方法分析系统的动态稳定性,在系统稳态运行点线性化得到系统的小信号模型,求出系统的特征值和特征向量,使用参与因子法以及根轨迹分析方法确定与系统潜在的不稳定模式强相关的电气参数或控制参数,研究MMC和双馈风电场侧控制参数和电气参数变化对系统动态稳定性的影响。最后,针对双馈风电场经MMC无源送出系统在受端故障下的功率盈余问题和系统的低惯性问题,设计了MMC无源侧的虚拟同步控制器,并引入基于扩张状态观测器和终端滑模控制器的非线性鲁棒控制技术减弱参数对虚拟同步控制的影响、改善其暂稳态性能,证明了所设计的控制器的稳定性。对设计的虚拟同步控制下的无源送出系统进行了小信号分析,研究了虚拟同步控制在稳态运行时的模态分布及参数对系统模态的影响。在MATLAB/simulink中建立了双馈风电场经MMC无源送出系统的电磁暂态仿真模型,通过仿真分析,验证了所提出的控制策略在暂稳态条件下提高系统频率和电压稳定的有效性。