近年来,随着新能源发电技术的快速发展,高比例的可再生能源经过电力电子接口并入大电网。对于高比例新能源并网系统,分析其小信号稳定性是十分重要的。高比例新能源并网系统中存在的振荡问题具有振荡频率分布广、振荡类型多和振荡模式间易发生动态交互等特点,很多振荡现象由多种振荡类型杂糅形成,并且变流器与电网之间以及并网系统内部控制环路间会发生交互作用而使系统失稳。为此,本文针对高比例新能源并网系统的振荡机理及交互作用规律问题,在机理上总结各种振荡类型的特点及其振荡稳定性分析方法,从特征值分析和传递函数分析两个角度研究高比例新能源并网系统的稳定性特征及交互作用规律。首先,为研究高比例新能源并网系统的振荡机理及振荡稳定性分析方法,本文以LC振荡电路为例,通过列写其微分方程求解得到电容电压表达式,基于此,从解析角度分析了负阻尼振荡、强迫振荡和混沌振荡的振荡波形及振荡特点,同理又以双机并联系统为例分析了强谐振的振荡波形及振荡特点,由此对各类振荡机理和振荡条件进行分类;然后,结合各类振荡机理,根据目前新能源并网系统已有的振荡稳定性分析方法,对各类振荡稳定性方法的原理、适用条件和特点展开介绍,其中包括特征值分析方法、阻抗/转矩分析方法、复模态摄动法、开环模式谐振法、模态分析法和基于非线性理论的分析方法等。其次,利用特征值分析方法研究宽范围电网强度下并网系统的小信号稳定性,在建模过程中借助pade近似公式,建立考虑控制延时环节的并网系统状态空间模型,并将其与不考虑控制延时环节建模的并网系统稳定性做了对比分析。研究发现,考虑控制延时环节的建模更为准确,并且宽范围电网强度下并网系统存在不连续稳定区间,电网强,系统不一定稳定,电网弱,系统不一定不稳定;除此之外,极弱电网下,控制环路间会发生“借”阻尼交互现象导致系统失稳。接着,为进一步研究弱电网条件下并网系统的交互作用现象和失稳机理,本文从解析角度出发,建立考虑电网强度和锁相环影响的电流环开环传递函数表达式,根据奈式稳定判据提出弱电网条件下的控制环路稳定判据,并基于此判据推导出弱电网条件下高比例新能源并网系统的控制环路带宽稳定边界,然后利用该判据分析弱电网条件下逆变器系统与电网以及并网系统内部控制环路间的交互作用规律。最后,搭建了基于Matlab/Simulink的仿真模型和基于Starsim的半实物仿真平台,利用该平台,完成了对前文理论分析结果的仿真和实验验证。