近年来,新能源、直流等电力电子设备的大量接入,大幅改变了电力系统的动态特性,使得电力系统表现出了复杂的动态行为和动态现象,加剧了发生宽频带振荡的风险。宽频带振荡问题作为电力系统稳定分析与控制亟需解决的突出问题,已经严重威胁了电力系统的安全稳定运行。因此,对其进行深入的研究有着重要的理论与现实意义。目前,针对电力系统宽频带振荡问题的传统时域和频域分析与控制方法,具有各自的优点,但同时也存在各自的局限性。其中,时域分析方法存在着计算困难、仿真时间长、难以分析与判断参数的影响、控制结构设计复杂、实际工程应用困难等局限性;而频域分析方法常用于单变量系统,难以对实际系统中高比例电力电子设备接入下的电力系统稳定性进行判定和定量分析,且传统的控制方法一般针对特定频带的动态稳定问题。因此,本文应用Nyquist阵列理论来系统地分析电力系统宽频带振荡的新问题,研究电力系统宽频带振荡控制的设计方法,使其更加适用于电力系统宽频带振荡问题的稳定性分析与控制。本文将多变量频域分析理论中的Nyquist阵列理论引入电力系统宽频带振荡分析,以双馈风电并网系统、交直流混联系统及双馈风电经LCC-HVDC外送系统作为典型的电力系统宽频带振荡问题研究对象。首先,推导了电力系统宽频带振荡分析系统模型中的前向传递函数矩阵和反馈增益传递函数矩阵,将系统转化为多变量系统的一般结构,再基于Nyquist阵列理论对系统的对角优势特性进行判别。针对对角优势系统,绘制前向传递函数矩阵的盖尔(Gershgorin)带,可以直观地分析系统的稳定特性;针对非对角优势系统,可以通过伪对角化法设计附加阻尼控制器对系统加以控制,使得系统具有对角优势特性后再进行稳定分析。最后通过与特征值计算和时域仿真结果进行对比,验证所提出方法的有效性。本文对电力系统宽频带振荡问题的研究既具有理论价值,又具有工程实用价值。从理论层面而言,Nyquist阵列理论的应用从系统对角优势的新角度认识和理解电力系统宽频带振荡问题,研究电力系统出现的新行为与新现象,从而充实了电力系统稳定与控制的分析理论体系。从工程应用层面而言,Nyquist阵列理论的应用凭借着其计算量小、仿真快、分析直观、物理意义清晰等优势,为电力系统稳定分析与控制提供了新的指导思路,从而保障了高比例电力电子设备接入的大型互联电力系统的安全稳定运行。