双馈感应发电机（Doubly Fed Induction Generator，DFIG）以其灵活的控制特性被广泛应用于风力发电系统中。随着风电场规模的扩大，因串联电容补偿技术是一种实现远距离输电成熟而经济的技术，所以大规模风电外送时也多采用串联电容补偿线路（简称串补线路），以提高线路传输容量、增强系统稳定性。双馈风力发电机通过串补线路外送风电时，同样会出现类似于火电机组经串补线路输电时引发的次同步振荡（Subsynchronous Oscillation，SSO）问题。而双馈风电系统的次同步振荡问题，主要表现为感应发电机效应（Induction Generator Effect，IGE）和次同步控制相互作用（Subsynchronous Control Interaction，SSCI）两类现象。本研究从机理层面分析双馈风电场经串补线路外送风电时引起的次同步振荡问题，并提出相应的抑制措施。
首先，建立了用于次同步振荡分析的双馈风力发电机模型，包括风轮机、双馈感应发电机及输电线路各部分的数学模型，对最大风功率跟踪控制、桨距角控制、DFIG的网侧变频器控制及转子侧变频器控制等的控制原理进行了简单的介绍，并在Matlab/simulink仿真平台上搭建了双馈风电机组经串补线路并网的仿真模型。
然后，采用频率扫描法分析了IGE的机理和影响因素，从转子侧电流环的闭环控制角度推导分析了SSCI的机理和影响因素，并采用时域仿真法分别分析和验证了风速、串补度对IGE的影响及转子侧电流环控制参数对SSCI特性的影响。研究结果表明：串补度的增加和风速的减小会引起IGE；电流环控制器比例系数和积分系数的增大会引起SSCI。且利用Prony算法分析系统阻尼分别与比例系数、积分系数间的关系，得比例系数对系统阻尼的影响较大，即SSCI现象受比例系数的影响远大于积分系数的影响。
最后，借鉴对传统火电机组次同步振荡的抑制方法，因双馈风电机组有其自身的控制系统，通过改进DFIG转子侧变频器的控制策略，在有功功率及无功功率的外环中附加阻尼控制环节，分别以线路上的有功及无功作为输入信号，基于相位补偿原理，经滤波、移相、增益、限幅环节的处理，得到所附加的功率阻尼信号，从而有效地抑制双馈风电机组经串补并网引起的次同步振荡问题，并仿真验证了所设计的附加阻尼控制器的有效性。
