随着负荷需求的逐渐增加,和能源问题的日益突出,越来越多的风电场相继投入运行。风电系统具有外送距离远,波动性和间歇性强,相关电力电子设备多的特点。以上因素会使含风机并网的电力系统中,不同子系统的开环振荡模态之间发生交互作用,从而导致开环模态谐振的发生。但是目前针对开环模态谐振的产生机理的研究尚未完善,且其对电力系统的振荡影响还没有定论,甚至没有形成有效的分析方法,特别是非对称开环模态谐振。基于此,本文围绕电力系统非对称开环模态谐振的产生机理和分析判断方法展开一系列工作。本文的主要研究成果包括:（1）提出了“非对称开环模态谐振”的数学定义,并对其产生机理进行了数学证明。首先,为了机理研究的需要,介绍了将原系统拆分为两个多输入多输出开环子系统,并建立相应子系统的开环传递函数和整体系统的闭环传递函数模型的过程。在此基础上,本文对由参数变化引起的两个子系统之间的非对称开环模态谐振进行了分析,包括开环振荡模态与闭环振荡模态的相对距离和闭环振荡模态在复平面上的分布规律。分析结果表明,发生谐振时,与开环振荡模态相对应的两个闭环振荡模态会关于谐振点发生非对称开环模态相吸引或者非对称开环模态相排斥。如果发生了非对称开环模态相排斥,位于谐振点右侧的闭环振荡模态将向右半复平面移动,导致系统的小干扰稳定性降低甚至失去;如果发生了模态相互吸引,位于谐振点右侧的闭环振荡模态将远离右半复平面,从而使系统的小干扰稳定性提高。（2）提出了基于留数的开环模态谐振分析方法,估计与参与开环模态谐振的一对开环振荡模态对应的闭环振荡模态的位置。本方法主要包含两个步骤。首先,针对发生非对称开环模态谐振的电力系统,将其拆分为两个多输入多输出子系统,并建立原系统的闭环互联模型。其次,随着系统参数的变化,分别计算发生非对称开环模态谐振的两个子系统的开环振荡模态的留数,以预测其相应闭环振荡模态在复平面上的根轨迹。通过预测的闭环振荡模态的根轨迹,即可对非对称开环模态相吸和非对称开环模态相斥进行判断。与现有的开环模态谐振分析方法相比,本方法对闭环振荡模态的根轨迹的预测更准确。此外,本方法可用于辅助系统参数的调节,以提高系统的小干扰稳定性。（3）针对风机并网系统中,风电场的一些重要参数,例如质量块间刚度系数、轴系质量块惯性系数、阻尼系数等,难以直接获取的情况,提出了基于参数识别的开环模态谐振分析方法的思想。本文首先通过离线强化学习方法,得到风电机组质量块间刚度系数的辨识值,并同时获得风电机组两转轴间的扭矩的最佳估计值。然后,根据由风机的动态模型推导出的风机子系统的线性识别方程,以及前述刚度系数和扭矩的最佳估计值,利用最小二乘法可得出风电机组其他的难以测量的参数。辨识得到的风电机组参数可直接应用于开环模态谐振分析方法和传统的小信号稳定计算算法中,以提高它们对系统参数波动的自适应性。（4）提出了基于隐函数的开环模态谐振分析方法,对复杂电力系统发生的非对称开环模态谐振进行研究。该方法与前述基于留数的开环模态谐振分析方法的基本步骤存在相似之处。首先,将复杂电力系统开环,形成两个互联的开环子系统,并针对发生交互的两个子系统的开环振荡模态计算其对应的留数。以它为基础,利用不动点迭代的思想再进行一步迭代。迭代过程中需要一些偏导数信息,这些信息可以根据隐函数定理求得。基于隐函数的开环模态谐振分析方法可以与上述参数识别方法结合,并得到比基于留数的开环模态谐振分析法更精确的根轨迹估计结果。本文关于非对称开环模态谐振的机理和分析判断方法的工作可弥补现有的关于模态谐振理论研究的不足,特别是关于非对称开环模态相吸的产生机理,预测判断方法,及其对系统整体小信号稳定性影响的研究。其次,本工作提升了闭环谐振模态根轨迹估计的精度,和对系统参数变动的自适应性。另外,本工作可为电力系统的小信号稳定分析和控制器参数调整提供了新的研究视角。