风力发电系统能够将清洁可再生的风能转化为便于传输的电能,涉及其系统构成和运行性能的技术研究一直是电气工程领域研究的热点。随着风电渗透率的不断提高,风电在电网中所占比重逐步增大,风力发电自身存在的问题以及给无穷大电网带来的影响也越发凸显。在电网运行中,由于串联补偿电容在远距离输电中的广泛使用,很容易与线路电感相互作用诱发双馈风力发电机(DFIG)的次同步振荡,其给电网和发电系统的安全稳定运行带来了极大的威胁。在本文的研究中,针对双馈风力发电系统并网次同步振荡产生的原因及危害进行了重点分析,并提出了有效的次同步振荡抑制方案。本文首先对DFIG进行了建模,通过坐标变换以及简化处理得到了适用于工程实际的DFIG数学模型。其次对网侧变流器(GSC)进行了建模,并指出了GSC的控制目标,根据其控制目标设计了以PI控制器为核心的控制方案。然后对转子侧变流器(RSC)进行了建模,RSC的主要目标是对DFIG的输出功率进行解耦,为了实现该目标设计了功率外环和电流内环控制方案。最后在仿真工具中搭建了各部分的仿真模型,对所提出的控制方案进行了仿真验证。在论文的研究中,对电网线路结构和参数产生的低频电量成分激发双馈电机产生次同步振荡的原因进行了深入的分析,揭示了RSC的存在以及串补线路与定子的直接耦合是导致SSCI的根本原因。随后研究了次同步振荡环境下锁相环的锁相性能,理论分析与仿真结果都表明此种环境下锁相输出电压及频率中会出现交流的脉动分量。最后针对SSCI的振荡发散过程进行了严格的公式推导,并着重分析了次同步振荡频率对DFIG的影响。为了对DFIG的次同步振荡进行抑制,本文提出了在RSC增加准谐振控制环的抑制方案。针对GSC次同步环境下无功功率及直流母线电压波动问题提出了准谐振控制器抑制策略。针对准谐振控器频率适应性差的问题,设计了自适应准谐振控制器,与准谐振控制器相比,自适应准谐振控制器能随着系统频率的变化对谐振频率进行动态调节,可以有效提高次同步振荡的抑制效果。为了验证自适应准谐振控制方案对次同步振荡的抑制性能,在仿真工具中进行了建模仿真,并在实验室的条件下搭建了双馈风电系统模拟平台,通过模拟实验平台再次进行验证。