近年来,随着国内大规模风电场逐渐并网运行,其所带来的功率振荡问题越来越突出。双馈风机作为目前风电场主流机型,其次同步振荡问题受到了广泛关注。目前的研究主要集中在双馈风电场经串补线路送出的情况下的次同步振荡问题。实际上,在接入弱交流电网时,不管是一般的逆变器,还是直驱风机或者VSC-HVDC系统都可能产生由电力电子装置引发的次同步振荡问题。本文针对弱交流电网下双馈风电场的次同步振荡问题开展研究,所做主要工作和取得的成果如下:(1)针对单个风机,首先介绍了弱交流电网下双馈风机锁相环相角和直流电压失稳振荡的现象。其次,从双馈风机传递函数出发,依次推导了直流电压开环传递函数,锁相环相角开环传递函数,建立双馈风机锁相环相角和直流电压的开环传递函数分析模型,绘制了锁相环相角和直流电压开环传递函数的波特图,基于反馈系统稳定性理论揭示了锁相环相角和直流电压失稳振荡的机理。最后分析了不同参数对振荡阻尼和频率特性的影响。(2)在分析单个风机的次同步振荡机理基础上,研究了定电压控制的静止无功补偿器对风电场锁相环相角的影响。研究了静止无功补偿器在不同接入点和不同控制参数下对风机锁相环相角的稳定性影响,不同风机稳态运行点对风机和静止无功补偿器的交互影响,并通过时域仿真方法对所得到的结论进行了验证。(3)研究了两机系统次同步振荡的相互作用机理。在单机系统传递函数的基础上,建立了两机系统的锁相环相角的传递函数模型,分析了风电场在不同接入点,不同控制器参数和不同稳态运行点下对每个风电场的锁相环相角的稳定性影响,揭示了多机系统次同步振荡的相互作用机理。