随着风电渗透率在电力系统中的不断提高，甚至在局部电网中从辅助能源逐渐转变成为主导能源，风电机组对于电力系统动态过程的影响日益增大。风电机组在越来越多的系统稳定性问题扮演了重要角色。因此，如何在保证风电机组不脱网运行的前提下提高其暂态支撑能力成为了一个亟待解决的问题。本文在对全功率风机多尺度序贯控制的基础上，分析了全功率风机内电势的形成机理，并进一步揭示了内电势幅频、端电压幅频与电流的关系。之后基于这个关系，将内电势幅值频率之比作为控制目标，提出了一种联合幅频控制方法。最后仿真验证了该方法的有效性，并研究了控制参数对暂态支撑效果的影响。具体内容如下：
　　(1)基于全功率风机的典型控制，介绍了其各个控制环节和硬件保护电路，并说明了按储能元件容量和控制器的响应速度可将全功率风机装备特性划分为电流控制时间尺度、电压控制时间尺度和转速控制时间尺度三类，具有多时间尺度序贯动作/暂态切换的特征。在此基础上，进一步地介绍了不同控制时间尺度所对应的并网系统动态问题，指出本文关注的问题属于直流电压控制时间尺度。
　　(2)在介绍了装备内电势基本概念的基础上，分析了全功率风机内电势在直流电压时间尺度下的动态行为，对其幅值频率的形成路径有了初步的认识，同时说明了动态过程中内电势具有时变幅频特征。基于简单电感电路，分析了时变幅频信号激励下的电压电流关系，分析了在具有时变幅频特征的内电势与端电压的激励下，全功率风机滤波电感上通过电流与两者的关系。
　　(3)阐述了全功率风机包含的传统暂态控制方法，并归纳了该控制方案对系统电压幅值和频率动态的响应特点。然后根据得到的内电势时变幅频、端电压时变幅频与电流之间的关系，说明深度故障下由于变换器容量饱和，在明确端电压幅频后，内电势幅频能够唯一决定电流指令的分配。将内电势幅值频率之比定义为“虚拟磁通”，说明了其能够作为控制目标对电流指令进行生成，并具体给出了一种基于虚拟磁通的联合幅频控制方法，分析了其特点。
　　(4)通过详细的时域仿真说明了采用联合幅频控制的全功率风机具有良好的故障穿越能力，相比于传统暂态控制，能够对系统提供更强的暂态支撑能力。基于四机两区模型，分别在送端区域和受端区域验证了联合幅频控制的有效性。并通过改变控制参数，分析了控制参数对全功率风机暂态支撑能力的影响，说明了控制参数存在最佳区间。