能源危机促进了风力发电的快速发展,随着全球范围内大规模的风电并网,对电力系统的频率稳定性带来的问题也日益凸显。双馈风电机组(DFIG)作为风力发电的主流机型,可变桨距调节,提高风能利用率的同时实现变速恒频运行,因此在风力发电中得到广泛应用。但由于其转子侧经变频器接入电网,造成DFIG转子转速与电网频率解耦,无法响应系统频率的变化,在大规模风电并网后会降低系统的惯性,不利于电力系统的稳定运行。因此,研究DFIG并网后的一次调频能力,对电网的稳定运行具有重要意义。本文在额定风速以下通过超速减载限功率运行,额定风速以上通过桨距角控制限功率运行,预留有功备用,系统发生扰动时使DFIG具备一次调频能力。在传统的桨距角控制基础上改进,增加桨距角变化量和频率变化量的关系,在额定风速以上及额定风速以下分别设计了一次调频控制方法,并进行仿真验证。在风电机组层,对全风况区间定义了限功率减载率,保证风电机组稳定运行的同时预留相应的有功备用。整定DFIG的调差系数,改善了风电机组的下垂特性,在传统的调频控制基础上改进,针对不同风速区间制定了虚拟惯性控制系数和下垂控制系数曲线及拟合表达式。通过限功率下变系数控制策略,有效改善DFIG参与电网的一次调频能力,通过MATLAB/simulink4机2区域仿真系统模型,在斜坡风速及变风速下进行了仿真验证。在风电场层的控制中,分析风电渗透率对电网频率的影响,基于风电机组限功率运行预留备用基础上,提出在风电场中优先调用高风速机组输出有功功率的分配策略,减少低风速机组的调频出力,通过机组间的协调控制尽可能使DFIG参与调频。同时对不同风速工况下设置合理的调差系数,满足系统频率稳定的同时减少同步机调频压力。最后,在MATLAB/simulink搭建的4机2区域系统模型中,基于高风速为主的风电场和低风速为主的风电场分别进行仿真分析。