风电高渗透电力系统引入虚拟惯性控制虽然能够改善频率稳定，但由于系统惯量分布发生改变，惯量控制系数会成为影响系统暂态功角稳定的可变参数，因此目前该控制技术仍有诱发功率振荡的风险。为避免风电虚拟惯量的频率支持对系统功角首摆稳定及阻尼特性造成不利影响，本文深入分析附加虚拟惯量控制的风电机组并入交流互联电网的暂态稳定机理，主要研究成果如下：
　　(1)建立双馈风电机组接入两区域互联系统后的动态模型，推导含虚拟惯性等值系统的暂态能量函数，并基于扩展等面积法则，分析虚拟惯量控制对功角振荡过程中暂态能量转化的影响机理，并得出结论：当功角的首摆摆向不同，两侧区域的风电虚拟惯量对系统暂态功角首摆稳定性的影响也不同。
　　(2)建立含风电虚拟惯量互联系统的线性化模型，根据各状态变量不同的衰减时间尺度，利用积分流形方法对高阶状态方程降阶，通过特征根分析法，定性分析不同发电区域的虚拟惯量控制对互联系统阻尼特性的影响。基于DIgSILENT/PowerFactory仿真软件对含风电的四机两区互联系统模型进行模态分析，验证虚拟惯量控制对系统机电振荡模式及衰减特性的影响。
　　(3)基于分析结论，提出一种基于双馈风电机组的分区协同虚拟惯量控制策略，通过合理配置不同发电区域虚拟惯量控制器的控制参数，协调解决多重控制目标间的矛盾，增强互联系统的功角首摆稳定，对于阻尼被削弱的一侧区域采用可变惯量控制策略，改善系统的阻尼特性，提高风电并网的友好性。
　　(4)为验证所提控制策略的正确性与有效性，搭建高风电高渗透的互联电网仿真模型，并在基于RT-LAB的硬件在环数模混合平台进行实验验证，结果表明风电惯量控制能够兼顾频率调节功能，提高互联系统的暂态功角首摆稳定并有效阻尼后续振荡。