近年来风力发电以其特有优势得到了充足发展,风能的电网渗透率不断提高。然而,为了实现风电的消纳与并网,变速恒频风电机组中采用了大量的电力电子器件,这些电力电子器件与风电机组交互影响,使风机抗干扰能力较弱,容易诱发次同步振荡问题,严重威胁系统安全稳定运行。本文针对直驱风电场中次同步振荡传播机理及控制策略进行研究,主要内容和成果有:针对当前次同步振荡分析难以深入分析风电机组控制器的问题,本文基于端口理论建立直驱风电机组输出的端口能量函数,忽略端口能量中的周期转化的动能势能,提取出非周期分量,即能与阻尼相对应的耗散能量,并建立直驱风电场输出的耗散能量函数。该能量函数考虑了有功功率和无功功率对应的耗散能量,能较好反映风电场的阻尼特性。通过计算振荡过程中风电场输出的耗散能量正负水平即可评估风电场在特定次同步振荡频率下的阻尼水平,从而判断风电场对次同步振荡起发散还是抑制作用。针对当前研究中,往往把整个风电场等值成一台风机,从而无法考虑风电场内部不同条件下风机之间交互作用的问题,本文以多机等值模型为例,对比风电场中两台风机同时振荡和一台振荡一台稳定运行两种阶段下振荡风机输出的耗散能量,分析机组间交互作用对次同步振荡的影响;对比风电场中两台风机分别处于不同位置、不同风速时输出的耗散能量,分析不同位置、不同风速下机组交互作用对次同步振荡的影响。针对风机控制参数繁多且容易配合不当使其呈现负阻尼问题,本文提出基于能量函数模型的参数调整策略。首先,研究电网扰动下直驱风电机组控制系统对扰动的响应过程,直驱风电场次同步振荡发散的机理,给出了电网扰动下直驱风电场次同步振荡发散判据;基于发散判据定量分析锁相环及变流器控制系统PI参数对风电机组阻尼特性影响,得出单个控制参数的调整策略,并给出限值;制订直驱风电场所有风机控制参数协同调整策略,建立多约束多目标最小值优化模型,对风电场中所有次同步振荡风机的锁相环及变流器控制参数进行协同优化。