在风电渗透率持续增加及风电虚拟惯性/一次调频控制技术推广应用的新形势下,如何准确计算风电穿透功率极限,对于确保电网安全稳定运行和指导风电并网规划建设具有重要意义。鉴于此,本文通过建立包含风电虚拟惯性响应/一次调频响应的等值转子摇摆方程,并考虑电力系统稳态频率偏差约束和频率变化率约束的边界条件,提出了一种风电穿透功率极限解析计算方法,具体工作如下:研究了含风电调频下的电网穿透功率极限,阐明了其物理意义,并分析影响风电穿透功率极限的因素,和风电穿透功率极限的计算方法。结合风电虚拟惯性原理和风电一次调频原理,研究计及风电虚拟惯性控制和风电一次调频控制对电网风电穿透功率的影响。建立了计及风电调频策略的电网风电穿透功率极限计算模型,适用于在风电渗透率持续增加及虚拟惯性控制/一次调频控制技术普遍推广应用的新形势下的电网风电穿透功率极限计算。利用等效虚拟惯性时间常数定量表征风电场惯性响应,采用传递函数模型描述风电场一次调频响应,同时结合再热式火电机组和水电机组的原动机-调速器模型,并针对含多个风电场/火电机组/水电机组的电力系统,得出了基于等值转子摇摆方程的电网频率响应模型。采用加权参数聚合方法,求得了计及风电调频策略的电网风电穿透功率极限计算模型;基于含风电虚拟惯性响应/一次调频响应的等值转子摇摆方程,以电网稳态频率偏差约束和频率变化率约束为边界条件,提出了风电穿透功率极限的解析求解方法。通过IEEE14算例验证了不同惯性和一次调频响应作用强度下,依据所提方法计算风电穿透功率极限,频率扰动时的稳态频率偏差或频率变化率在国标规定的约束指标边界,证明了风电穿透功率极限方法的精确性;研究结果还证明,随着风电虚拟惯性增益和一次调频下垂控制增益增加,风电穿透功率极限随之增大。