由于我国主要风电场与负荷中心逆向分布,需经长线路并网,电网强度较低,导致直驱风电场次同步振荡（subsynchronous oscillation,SSO）事故频发,严重制约着风电并网消纳和新型电力系统的运行稳定性。另外,大型风电场机组数量多,其详细模型阶数较高,难以用于SSO问题的仿真分析。因此有必要基于单机等值模型开展直驱风电场SSO分析与抑制方法研究,并计及SSO分析的结论深入研究考虑SSO特性的直驱风电场等值建模方法。主要研究内容和创新点如下:首先,根据直驱风电场并网系统结构,建立了直驱风电并网各组成模块的数学模型,并推导出相应的小信号模型。在相同工况下,利用特征值分析法对小信号模型进行求解并开展时域仿真,验证了小信号模型及其求解方法的正确性,为SSO分析提供了模型支撑。其次,基于小信号模型的模态分析和时域仿真模型的阻抗分析研究了直驱风电场并网系统的SSO机理,并得出了SSO模态的主导特征变量,进而分析风速、电网强度、网侧控制器参数、线路电纳和并网规模对SSO特性的具体影响趋势。然后,根据SSO机理分析的结论,提出了一种基于移相变压器的SSO抑制方法,通过补偿直驱风电场的等效负电阻,可在多工况下抑制SSO的发生。在MATLAB/Simulink上搭建了附加移相变压器的直驱风电场并网系统仿真模型,通过测量系统等值阻抗验证了SSO抑制方法的合理性,并通过仿真波形及其频谱图验证了移相变压器对SSO的抑制效果。最后,研究了考虑SSO特性的直驱风电场等值建模方法。为了有效反映直驱风电场SSO特性,选取SSO模态的主导特征变量和SSO特性的重要影响因素作为初始聚类指标。利用主成分分析法对初始聚类指标进行降维,以提高指标的数据质量。基于K-means算法实现了风电场机群划分,并利用容量加权法和等功率损耗法进行机群参数聚合。通过时域仿真、误差评估和仿真速度比较,验证了本文等值建模方法具有较高的等值精度和仿真速度。三种不同场景下的等值模型验证了本文等值建模方法的适应性,并且能够有效反映SSO特性。