当前国家基于新能源战略发展层面提出了2030碳达峰、2060碳中和以实现二氧化碳“零排放”的替代政策。双馈感应发电机（Doubly Fed Induction Generator,DFIG）因其体积小、造价低的优势,装机容量随风电场蓬勃发展而逐年递增。其利用变流器将定-转子功率耦合状态剥离开来,实现变速恒频运行的同时保证了风能的最优转化能力。然而高比例双馈风电接入电力系统对电网适应能力较弱的特性不可忽略。为满足并网导则要求,DFIG引入虚拟惯量控制大大增强了对系统频率和惯量变化的耦合程度。研究虚拟惯量下DFIG自身动态特性,成为提升风电场适应能力、降低系统不稳定运行因素的重要前提。计及轴系连接部分的柔性作用,虚拟惯量控制下扭振的阻尼特性受风速或电网扰动也愈加复杂化。因此本文主要研究了含虚拟惯量双馈风机轴系扭振的阻尼特性以及不同扭振抑制方法对扭振频率的影响。并考虑增强多扭振频率偏移场景下控制器的抗扰动能力。现将本文的主要研究内容介绍如下:首先,建立了含虚拟惯量控制的DFIG电磁转矩-转速环节模型,对其线性化以得其增量特性。在最大功率跟踪运行方式下对比虚拟惯量引入前后DFIG轴系扭振的阻尼特性变化情况,并利用阻尼转矩法对虚拟惯量引入前后的阻尼转矩系数进行对比分析,推导出引起轴系扭振阻尼下降机理,从而揭示虚拟惯量控制下扭振阻尼特性的复杂变化程度,以及虚拟惯量恶化DFIG轴系扭振阻尼的事实。其次,针对上述扭振阻尼恶化情形,传统含带通滤波-相位补偿环节附加扭振阻尼控制器（Bandpass-Filter and Phase-Compensation Based Torsional Oscillation Damping Controller BPB-TODC）可降低风机扭振对自身动态特性乃至系统稳定运行的影响。有功控制通道与电磁转矩直接相关,是调节扭振阻尼的首要选择;而计及风电场弱电网、高联络线阻抗特性,无功控制通道下机端电压的改变也可间接调节电磁转矩,实现扭振抑制效果。然而BPB-TODC引入控制环路会使得实际扭振频率偏离固有扭振频率。因此本文通过揭示附加扭振阻尼控制器时轴系扭振频率变化机理,分别将有功、无功通道下扭振阻尼和扭振频率的变化情况进行对比。为兼顾上述因素影响,提出有功-无功通道混合阻尼控制器,弥补虚拟惯量对轴系动态影响的同时保证BPB-TODC性能的良好发挥。最后,对于风机降阶模型偏差、参数不确定性以及运行点、控制结构等变化产生的扭振频率偏移的场景。计及多因素叠加作用,采用改变惯量方式模拟扭振频率偏移,并通过粒子群优化算法对BPB-TODC参数进行优化,将有无功混合型BPB-TODC参数向抗频率偏移的方向进行优化,保证了扭振阻尼控制器适应能力。