随着电缆以及电力电子设备等非线性元件在风电场中的广泛使用,风电场内谐波以及谐振问题更加严重,对于海上风电场,相关问题更加突出。为避免在谐波下的大面积脱网,风机在并网前必须进行谐波适应性测试。对于海上风电机组以及复杂环境下的陆上风电机组,测试装置无法抵达风机的近端进行相关检测,需要接入一定距离的电缆在远端进行测试。受电缆的影响,必须在远端对测试条件进行修正。为消除电缆对风机谐波适应性测试带来的影响,并探究风电场的谐波以及谐振特性,本文开展了相关研究工作。主要研究内容和所取得成果如下：(1)构建了典型的双馈异步风机(DFIG)并网模型,并对各组件不同模型的特点进行了分析。以空载条件为基准,提出了海上风电机组谐波适应性远端测试的修正方法。建立电缆的分布参数模型,通过确定电缆长度和等效元件参数,利用数值方法计算电缆两端各次谐波电压的变化,进一步根据风机近端测试的电压和各次电压幅值变化的比例,得到远端相应测试谐波电压的值。综合考虑谐波扰动发生装置的性能以及测试效率,提出对各次谐波进行分组检测的方案。仿真算例结果表明所提方法的有效性。(2)风机负载条件下,利用SIMULINK仿真分析了不同电缆长度,电容和电感参数对风机谐振特性的影响,研究表明,采用的电缆越长、电感和电容参数越小,风机的谐振频率越低,同时谐振阻抗越小。探讨了无功补偿容量以及风电场容量对风电并网系统公共连接点(PPC)处的谐振特性的影响,PCC处的无功补偿容量越大,谐振频率和谐振阻抗越低。对于相同拓扑结构的风电场,随着风机容量的增加,谐振频率和谐振阻抗向更低方向偏移。(3)针对风电场谐波以及潜在的谐振问题,提出了风机和风电场复合滤波的方法,从根本上避免谐振。风机层面上,通过设计配置所设计的LCL有源阻尼滤波器,有效抑制DFIG转子侧整流器产生的高频谐波,并避免了无源阻尼电阻的能耗以及无阻尼滤波器的震荡问题；风电场层面上,基于仿真结果所确定系统谐振谐波,针对性设计了C型滤波器,滤除特定的谐振谐波,同时在基波下为系统提供无功支撑。单机和风电场的仿真结果表明,安装所设计的LCL有源阻尼滤波器以及C型滤波器后,风机并网侧特征谐波含量显著减少,PCC处谐振谐波含量明显降低。进一步提出了优化风电场布局,合理选用电缆等方法,综合应对风电场谐波及谐振问题。