随着风电并网容量的增加,电力系统的频率稳定性问题日益显现。风电机组参与电网频率调整及故障后提供有功支援成为了现实需求。本文对电网有功缺额情况下双馈风电机组(DFIG)参与电网惯性和一次调频控制策略和故障后DFIG的电磁暂态及向电网提供有功支援的控制策略进行了研究,主要研究内容如下:(1)基于DFIG的转速范围,提出了惯性和一次调频协调控制策略。在中、低风速下,通过超速和变桨实现有功备用;以频率偏差、频率微分和转速为信号确定DFIG的功率参考值;考虑DFIG的转速范围,确定频率信号的比例系数,根据电网频率的变化情况,调整输出功率,在自身安全范围内,确保对电网频率有较好的支撑效果。(2)研究了电网故障下DFIG的电磁暂态过程及向电网提供有功支援的控制策略。基于DFIG的定、转子电压、磁链方程和转子变流器(RSC)控制方程,推导出定、转子电流的精确解析表达式,分析了 PI参数对直流衰减分量的影响。在DFIG的定子端投入故障电流限制器,转子电压控制方程计及定子磁链暂态,使得转子电流受控,通过转子电流控制定子功率的工频分量,从而达到故障下控制DFIG的有功功率目的,为电网提供有功支援。仿真结果验证了控制策略的可行性。