加速能源清洁低碳转型是世界各国的普遍共识,发展风电已成为我国实现国家能源战略,兑现国际承诺的重要举措。双馈风机作为当前全球范围内风电领域的主力机型,在电力系统电源设备中的占比日益增加。附加虚拟惯量控制和故障穿越控制可以有效提高双馈风机的惯量支撑能力和抗扰能力。然而,受控制方式和自然条件的影响,双馈风机在虚拟惯量控制作用下的惯量响应复杂多变,其大规模并网会显著改变电力系统的惯量特性,并且双馈风机在控制策略的有序切换下将呈现出序贯性的多尺度暂态切换特性,改变自身惯量表现的同时也影响了电力系统的动态行为。针对上述情况,本文从含虚拟惯量控制的双馈风机暂态切换特性入手,分析了双馈风机在暂态控制切换下的惯量响应特性,并提出了一种计及双馈风机切换特性的暂态稳定判别方法。具体内容可分为以下三个方面:（1）构建了计及锁相环和虚拟惯量控制的双馈风机转子转速时间尺度下的简化模型,理论推导了双馈风机在虚拟惯量控制作用期间的等效惯量频域表达式;根据双馈风机虚拟惯量响应的时域变化曲线,将双馈风机的虚拟惯量响应过程分为三个阶段,并对比分析了虚拟惯量控制、锁相环以及速度控制器的控制参数对双馈风机虚拟惯量响应特性的影响。（2）介绍了基于撬棒保护电路和网侧变流器无功电流控制的双馈风机故障穿越控制策略,并据此分析了电网故障下双馈风机控制方式与运行模式的切换过程,进而阐述了双馈风机暂态期间的切换特性;分别推导了双馈风机在故障穿越期间以及故障初始时刻的惯量响应,并分析了在上述两个阶段双馈风机惯量响应特性的影响因素;根据双馈风机在电网故障各阶段的惯量表现,诠释了双馈风机惯量响应在暂态控制切换下的序贯分段特性。（3）提出了一种计及双馈风机并网系统切换特性的暂态稳定判别方法。从双馈风机并网系统暂态过程的非光滑动力学特性出发,将电力系统暂态过程与切换系统相关联,结合最大李雅普诺夫指数（Maximum Lyapunov Exponent,MLE）稳定判别准则和切换系统的动态特征,利用相空间相邻轨线间的几何规律推导雅可比补偿矩阵并借此实现非光滑点MLE的切换补偿,提高了判别结果的准确性;根据MLE随时间变化趋势给出的暂态稳定判别依据较大程度上地解决了时间观测窗口难以确定的问题,有效地提高了仿真分析效率。