随着并网型风电场的规模的逐渐扩大,风电场异常运行的事件越来越多,机网间机械和电气振荡对电力系统稳定性产生影响,有必要对机网和场网间相互作用进行研究。针对当前主流的双馈型风电机组和永磁直驱型风电机组,本文首次对双馈型风力发电系统和三种不同控制策略的永磁直驱型风力发电系统的机网相互作用同时开展研究。在MATLAB/Simulink中建立系统详细的小信号模型,利用特征值分析和相关因子分析,对机网相互作用振荡模态进行辨识和分类。研究发现系统中存在次同步振荡、次同步谐振、次同步控制相互作用以及低频振荡等振荡模态。文章首次将变流器控制与机网相互作用联系起来,通过改变变流器控制参数,从系统稳定性出发,研究各个PI参数对机网相互作用所有振荡模态的影响,考虑各个振荡模态变化特性,选取最佳的PI参数区域。考虑到实际风力发电系统的输出功率随风速时刻变化,本文首次对全功率下风力发电系统控制参数与机网相互作用之间的关系开展研究,以双馈型风力发电系统和机侧采用PQ解耦控制的“背靠背”永磁直驱型风力发电系统为例,研究不同输出功率下的变流器控制参数对机网相互作用的影响。考虑全功率下系统的运行特性,文章首次对不同输出功率下对应的变流器最佳PI参数变化特性进行研究。首先,阐述了国内外风电的发展状况,并对机网相互作用振荡模态进行分类阐述。其次,以双馈型风力发电系统和三种不同控制策略的永磁直驱型风力发电系统为例,首次对四种常见的风力发电系统开展机网相互作用研究。根据系统各部分之间的相互关系,建立了系统的小信号模型,利用特征值分析法和相关因子分析,对机网相互作用振荡模态进行辨识分类,并通过MATLAB/Simulink平台对各个振荡模态进行时域仿真验证。再次,本文首次将变流器控制与系统机网相互作用联系起来,从系统稳定运行角度出发,寻取变流器各个参数的最优取值范围。最后,文章首次对不同输出功率下风力发电系统控制参数与机网相互作用之间的关系开展研究,分析全功率下控制参数对系统振荡模态的影响,将输出功率从1.0p.u.逐渐降到0.1p.u.,寻找不同输出功率时的控制参数最佳范围,对各个参数的变化特性进行研究。