随着风电并网容量的不断提高，大量通过电力电子装置并网的风电发电机组使得现有电力系统对系统频率的惯性支撑和阻尼能力降低，严重威胁到系统的稳定运行。虚拟惯量和一次调频等技术通过模拟传统同步发电机的特性，提高风机的并网等效惯量和阻尼系数。本文首先介绍了直驱式全功率风力发电机的数学模型及无位置传感器的控制；然后分析了能量平衡与系统频率的关系，以及通过功率外环附加PD虚拟惯量控制来提升PMSG对系统频率支撑的原理；最后通过在MATLAB/Simulink搭建仿真模型验证了控制策略对电网频率的支撑能力。