由于风速具有随机性和间歇性等特点,风机输出功率会产生较大的波动,将会影响电力系统频率的稳定。此外,依靠变流器的并网方式进一步降低了系统的惯量。在大规模风电并网场景下,充分发挥风电的功率支撑能力对于缓解常规机组调频压力、增强系统频率的稳定性具有重要意义。现有研究主要是利用大转动惯量风轮的动能向电网提供有功支撑,却忽视了风速变化对风机运行稳定性及调频效果的影响。针对这一问题,本文以虚拟惯性控制为主要研究对象,探讨变化风速下虚拟惯性系数的常值设定存在的问题,并提出考虑风速变化的虚拟惯性系数设定方法,主要研究成果如下:(1)分析变化风速下固定虚拟惯性系数对风机稳定性和调频效果的影响。风机参与电网调频时的稳定性与调频效果受最大可释放动能和实际释放动能的共同影响。虚拟惯性系数影响实际动能释放量,而风速决定最大可释放动能。固定虚拟惯性系数时,动能释放过度将导致风机失稳;反之,则因动能释放不足而降低调频效果。(2)提出了考虑风速的模糊变参数虚拟惯性控制。基于上述风速及虚拟惯性系数对风机调频的影响规律,应用模糊算法,高风速下设定较大的虚拟惯性系数,低风速下设定较小的虚拟惯性系数,实现了不同风速下虚拟惯性系数的动态设定,具体表现为低风速下风机的稳定运行及高风速下充足的有功功率支撑。基于含风电的电力系统机电动态模拟实验平台的实验表明:与传统的固定系数虚拟惯性控制相比,本文所提考虑风速变化的模糊变参数虚拟惯性控制能有效提升风机在不同风速下能够兼顾风机稳定性与调频效果。