随着新能源行业如风电的快速发展,我国风电装机总容量持续增加。大规模风电基地在应用固定串补装置提高输电线路输送功率时,可能发生系统次同步振荡（Sub-synchronous oscillation,SSO）,其中作为主流机型的双馈风电机组（Doubly-Fed Induction generator,DFIG）的SSO问题十分突出。本文针对大规模双馈风电场经固定串补送出系统的SSO问题,研究基于门级控制串联电容器（Gate-controlled series capacitors,GCSC）的双馈风电场SSO抑制方法。开展如下研究。推导了双馈风电机组经串补送出系统数学模型,搭建了基于PSCAD/EMTDC的详细双馈风电机组模型,通过阶跃响应验证了该模型的有效性。在上述模型的基础上建立了双馈风电机组并网系统模型,并通过时域仿真波形分析了系统参数变化对SSO的影响。研究结果表明,随着串补度的增大、线路电阻的减小、风速的降低,双馈风电机组并网系统的次同步控制互作用越明显。针对双馈风电场经GCSC送出系统的场景,研究了GCSC的组成结构、阻抗特性以及控制策略,基于PSCAD/EMTDC搭建了定阻抗模式的GCSC模型,并建立了双端电源系统,应用时域仿真法对GCSC进行稳态运行分析,验证了GCSC模型正确性。针对双馈风电场经固定串补送出系统SSO问题,提出了一种基于GCSC的SSO抑制方法。利用GCSC在次同步频率下呈现的弱容性及其提供的电阻性分量,不仅使系统避开了发生SSO的谐振点,还增加了系统在次同步频率下的电阻,在以上两者的共同作用下确保系统不具备发生SSO的条件。利用阻抗扫描分析法及时域仿真验证分析法,验证了该抑制措施有效性。提出了含GCSC的对称混合串补（Hybrid series compensation,HSC）装置抑制SSO的方法。研究了对称HSC装置的结构及控制策略,通过时域仿真验证了HSC装置抑制SSO的有效性。其次,提出了含GCSC的不对称HSC装置抑制SSO的方法。研究了不对称HSC装置的结构,通过复转矩系数法扫描了系统电气阻尼,研究结果表明不对称结构本身对缓解SSO的影响较小,主要还是投入的GCSC本身具有SSO抑制能力,最后应用时域仿真法验证了该装置抑制SSO的有效性。