通过考虑锁相环(phase-locked loop,PLL)动态特性,研究了直驱风电机组附加虚拟惯性控制对电力系统小干扰稳定性的影响。构建了闭环互联系统模型,两个子系统分别为含PLL、虚拟惯性控制动态部分以及系统其余部分。基于该模型分析了风机和系统在不同交互程度下虚拟惯性控制对系统稳定性的影响机理,当开环PLL模式和机电模式位置接近时可能引发模式谐振,风机和系统间交互作用较强,且附加虚拟惯性控制将进一步加强这种交互作用,并对系统稳定性产生较大影响。在模式谐振条件下可对子系统模型进行降阶简化,应用根轨迹方法由开环模式分布位置关系、虚拟惯性控制增益、极点出射角因素分析考虑PLL动态后虚拟惯性控制对系统稳定性的影响。最后,通过仿真算例验证了所提方法和分析结论的有效性。