随着人类科技的不断进步，人类社会对能源的利用也逐步增多。能源技术的发展与进步促进了人类生产力的大幅进步，也极大的改变了人类的生活方式。目前，人类最常用的能源依旧是化石能源。这些由过去生物遗骸在漫长地质变化下形成能源虽然丰富，但因其产生周期漫长对于人类而言不可再生且在人类指数爆炸式人口增长下带来的能源需求面前已经捉襟见肘。根据联合国能源报告，从目前的能源消耗速度与预期加速度来看，目前仅剩的化石能源将在170年左右消耗殆尽。与化石能源即将枯竭相对应的，是人类再利用化石能源的技术手段依旧不足。人们对化石能源的利用率不足，且在生产过程中不仅造成了大量的能源浪费，还严重破坏了地球自然环境，给人们日常生活带来了很大的不便。如目前中国北部冬季的雾霾天气等。在面对化石能源即将枯竭，而人类社会发展不可停止的矛盾，寻找新的可代替化石能源的可再生能源已经成为大势所趋。

在这样的基础下，风能，作为自然界易于获取且明显可再生的能源进入了人类的视野。第一：在储量方面，全世界风能量约为1300亿KW，其中可开发利用的风能储量达200亿KW。风能的大储量和其明显的可再生特性使得其成为人类良好的新能源。第二：在环境保护方面，风力发电作为物理发电的一种形式，在整个发电过程中不会产生利用煤炭等化学发电方式产生的有毒有害气体，细小颗粒物和粉尘等污染源。是一种完全清洁的能源。第三：在经济与技术方面，风电场建设工期短，建造成本低，可快速并网使用，缓解地区电力危机，对选址要求相对水电较低。风力发电也具有明显价格优势，目前风电的价格基本和火电价格相当，而随着发电技术，电网调度能力的进一步上升，风电的价格将持续降低，总体而言，风能将会成为人类将来代替化石能源的替代能源之一。

我国作为世界上最大的煤炭生产和消费国家，煤炭发电量占比大于70%，远高于发达国家和世界平均水平。大量的使用煤炭发电也使得我国成为世界上碳排放量最大的国家之一。煤炭等火电成为我国最大污染源。为此我国在积极寻求化石能源的替代品。而我国优越的地理因素使得我国风力资源十分丰富。根据中国气象科学研究院估算，,我国我国风能平均风能密度约为100W/，十米高的空中风能资源储量为32.26亿KW，其中可开发利用的部分为2.53亿KW，具有很大的开发利用价值^[1]。2018年，我国风电累计并网容量18426万千瓦、同比增长12.4%，占全部发电装机容量的9.7%，比2017年提高0.5个百分点。全年发电量3660亿千瓦时，占全部发电量的5.2%，比2017年提高0.4个百分点。但是在大规模风电并网的趋势下，我国风电的问题也逐渐突出出来。

在地理因素上，我国风能资源主要集中在西北和华北等部分地区，当地地广人稀，是对电能需求不高的经济欠发达地区，不足以本地消纳风电。大力开发的风电出现了产能过剩的情况。解决办法是通过远距离输电将多余风电输送到华中、华东和华北等地区消费。而大规模风电场远距离集中连接电网，不可避免的给电网引入大量线路阻抗。在非线性负载以及线路阻抗的影响下，实际应用中的电网不能够再被忽略，稍呈现出感性。而在技术方面，由于风电本身的随机性和输出功率的不可预估性质导致了一系列的问题：风电场接入电力系统时影响电压波动的电能质量问题^[2]；风电场的无功补偿及电压失稳问题^[3]；频率的变化对风电机组的影响等频率稳定问题^[4-5]；电网故障的情况下风力发电系统如何实现故障穿越不间歇运行^[6]；风功率的波动预测及抑制^[7-8]；计及电网电压不平衡时的风力发电系统的并网控制问题^[9]等。在这样的情况下，一方面是对电网进行优化，使其更好接纳风电。另一方面则是对风机本身进行优化，使其适应电网要求。

目前对于风力发电机组的动态行为要求可分为以下几点：

1.有功控制与频率调节功能。即对风机的有功功率控制进行修改，发挥其有功调频能力。

2.无功控制和故障穿越功能。这个要求风机在正常工况下对电网有无功支撑，而故障工况下低压与高压穿越功能。即当电网发生故障时，风机不为自保而脱网而是在规定的电压反实现曲线范围内不脱网连续运行，并且在规定时间内根据电网标准要去的无功电流曲线提供相应的无功电流。

3.低频振荡和次同步振荡抑制功能。由于风电并网标准的要求，风电机组会加入附加频率控制器和附加电压控制器以满足要求。而这些控制器会对系统在频段的阻尼产生影响。

4.风电场接入柔性直流输电系统的稳定运行。

接下来介绍目前国内研究的具体实现方法：目前常用的风机调频方法有：转子动能控制法，降功率运行法，辅助设备法。文献^【10】介绍了转子动能控制法是利用发电机转子作为储存动能的载体，在定子有功功率环节引入频率控制环节，根据频率的便宜对有功功率进行控制。但这种方法对转速要求为大转速，小转速有导致风电机组欠速停转的风险^【11】。风机来抑制低频振荡的方法主要包括：机械控制、有功控制或者无功控制法。其中机械控制法是将系统的频率误差信号引入风机的将聚焦控制环节，通过调节风机摄入的机械功率来调节风机的有功功率输入。而在次同步振荡抑制方法方面，文献[12]提出了利用在线快速检测手段检测次同步振荡，当检测到次同步振荡是立即切出风电场。但这样的方式使得风电频繁脱网，电网稳定性受到威胁。文献[13]提出一种在双馈风机的转子侧变流器附加阻尼控制器，产生与转速增量相反的附加转矩，从而抑制系统次同步振荡的方法。文献[14]对有功功率和无功功率环节的附加阻尼控制器进行了分析，得出两者都能为系统提供正阻尼的结论。但这种方法要采集同步机的转速信息，对通信设备要求高。而文献[15]通过注入模态电流产生最大转矩，从而实现最大阻尼控制来抑制次同步振荡。但这种方法要实现确定次同步振荡的频率，但频率往往随着运行工况发生变化，难以实现精确测量，控制效果不好。