风电等新能源电源已经成为电力系统中的重要组成部分。随着新能源比例的不断提高,由于新能源接入而导致的电力系统稳定性问题的到了广泛的关注。近年来,国内外已发生过多起风电场次同步振荡事故。本文针对风电并网系统的次同步振荡问题,开展了如下研究:提出基于滑窗FFT的次同步振荡时变幅频监测方法,对振荡信号的时变模态参数进行在线辨识。首先采用加窗插值的方法减少频谱泄露和栅栏效应,降低FFT辨识误差。然后,通过时间窗的滑动,对每个时间窗截取的信号进行FFT得到振荡频率和振荡幅值的动态序列,即频率和幅值随时间变化关系,通过对时变振荡幅值的分析计算得到衰减因子的动态序列。最后,测试算例表明该方法不仅不受模态混叠现象影响,而且具有一定的抗噪能力,能够有效辨识随机时变的振荡模态,实现次同步振荡在线监测分析。建立直驱风机和双馈风机各部分结构的数学模型并线性化,推导出风电并网系统的线性化状态空间模型,为后续次同步振荡传播特性和鲁棒控制的研究奠定基础。针对由风机间谐波引起的次同步振荡,提出了传播因子来分析次同步振荡在含风电系统中的传播特性。根据风电并网系统状态空间模型推导多输入多输出系统传递函数矩阵,定义传播因子以在频域中分析间谐波的传播机制。测试系统的仿真结果表明注入网络的风机次同步间谐波将传播到系统的不同点并导致功率振荡,传播因子可以量化振荡从一个点传播到另一个点的幅值增益。风电功率波动会导致电力系统运行点变化,为有效提高次同步振荡阻尼控制的适应性,采用附加控制的方法设计了一种次同步振荡鲁棒阻尼控制器。基于状态空间模型利用含区域极点配置的混合H2/H∞控制方法抑制由随机扰动引起的电力系统次同步振荡。将不同运行点作为凸多面体的顶点构建凸多面体模型,以适应风电输出波动引起的系统运行点大范围变化,提高控制器的鲁棒性。利用线性矩阵不等式求解状态反馈矩阵设计次同步振荡鲁棒阻尼控制器。基于凸多面体的鲁棒阻尼控制器不仅能够为系统次同步振荡模式提供足够的阻尼,并且在风电功率在较大范围内变化的情况下,控制器也具有较好的控制效果。