随着全球风电大规模发展,风电并网点的电能质量问题日益显著。风电并网系统中含有大量的非线性设备,以及风电机组并入非理想弱电网等等情况,都会导致并网点谐波含量过高。当谐波电压、电流的频率与风电并网系统阻抗相匹配时,会引发串、并联谐振,造成谐波电压、电流的放大,严重时会导致风电机组脱网事故。为了保证电网的安全稳定运行,迫切需要研究谐振特性,得到规避谐振现象的有效方法,从根本上抑制谐振的发生。因此,有必要建立适用于风电系统谐振特性分析的模型,对谐振影响因素进行研究。本文针对风电并网系统的谐振问题,从单机阻抗建模、风场阻抗建模以及谐振特性分析三方面进行研究。首先,在文献调研的基础上,针对当前阻抗模型研究较为薄弱但实际中广泛应用的双馈风电机组进行研究。分别建立了计及控制策略的网侧变流器和双馈感应发电机(DFIG)及转子侧变流器的正、负序谐波阻抗解析模型。将两者并联,能够得到双馈风电机组的阻抗模型。同时,考虑电网谐波分量对锁相角产生干扰,依照原有建模思路,得到更为精确的双馈风电机组的阻抗模型。接下来,在风电场中变压器和电力线路元件谐波分析模型的基础上,得到各自的阻抗模型表达式。针对风机的不同接线形式,整理出适用于谐振特性分析的风电场阻抗模型。通过仿真,验证了文中建立的正、负序谐波阻抗解析模型的正确性,同时总结了各个模型不同频率下的阻抗特性,为谐振影响因素分析打下基础。最后,对比阻抗稳定性分析方法与阻抗扫描法的原理,选择阻抗扫描进行谐振特性的分析。利用不同条件下风电场阻抗模型的扫描结果,定性分析了风机台数、无功补偿设备容量、输电线路长度等因素对风电场谐振特性的影响。模型的仿真验证以及谐振特性分析结果表明,本文所建立的阻抗模型能够反应风电场谐振特性,为谐振抑制提供指导思想。