新型电力系统由于新能源发电单元不具备惯量与阻尼特性,导致电力系统抗扰动能力较弱,具有较大的运行风险。同时,由于传统同步发电机转子运动方程的引入,同步电机的动态稳定问题也被引入到主动支撑控制之中。由此,本文主要针对新能源并网稳定性问题展开研究,并且以三阶模型为基础,通过模拟传统PSS控制原理设计了基于主动支撑控制的虚拟励磁PSS环节,同时由于功率振荡问题本质上是由负阻尼引起的功角持续增幅振荡,本文基于电力电子器件的灵活性,设计了虚拟功角PSS环节,通过对功角进行直接控制,进一步抑制新能源机组引起的功率振荡,使新能源电力系统的动态稳定性进一步增强。首先,本文给出了基于同步发电机三阶模型的构网型主动支撑控制策略,详细给出了虚拟调速器、虚拟阻抗等控制模型。同时,构建了单机无穷大系统线性化模型,便于后续主动支撑控制型新能源机组的阻尼特性分析。之后通过在仿真软件中搭建四机两区仿真模型,对主动支撑三阶模型与传统二阶模型进行仿真验证,对比两者在系统发生故障时对并网点电压的支撑能力。其次,由于传统同步发电机的刚性转子结构,在系统功角发生振荡时不能直接对其进行控制,由此本文提出了一种基于虚拟功角-励磁双环架构的虚拟PSS控制方法,该控制方法能够有效解决主动支撑型新能源机组接入电网后所带来的功率振荡问题。同时,利用阻尼转矩法分析了主动支撑型新能源机组的功率振荡原理,并且对虚拟功角-励磁双环架构的参数进行配置,提升虚拟PSS的控制效果。之后,本文设计一种虚拟PSS变系数控制环节,通过灵活调整虚拟PSS增益系数,优化虚拟PSS控制效果。并且在仿真软件中搭建了单机无穷大系统仿真模型,通过仿真结果对上述所提方法进行验证。最后,主要分析了多机电力系统中,虚拟功角PSS的控制效果。首先推导了多机电力系统的状态方程,通过计算特征值,对系统的振荡模式进行分析,同时通过留数法整定虚拟功角PSS参数。之后,建立了仿真模型,在多机系统中验证该控制策略的有效性。