近年来,随着全球能源安全和环境保护问题的日益突出,风电作为技术最成熟、最具规模化开发条件和商业化发展前景的可再生能源发电技术在全球范围内得到了迅猛发展。风电场能否顺利并网发电,其无功和电能质量是关键点。无功补偿装置对电网的安全、稳定、改善电能质量、提高经济效益都发挥巨大的作用。本文以螺丝壳风电场为例,首先,根据螺丝壳风电场的项目背景及都匀电网存在的问题,论证了风电场建设及设置无功补偿的意义。其次,本文的主要成果包含以下几点:(1)根据螺丝壳风电场和都匀电网的情况,简要阐述了风电场的电气设计,为无功补偿的后续设计提供基础;并详细分析风电场的无功特性、低电压穿越故障及风电场对电网电压特性影响,论证了风电场设置无功补偿装置的必要性。(2)通过对目前常用的各种无功补偿装置在工作原理、系统结构等方面逐一分析对比,总结出它们的优缺点,最终确定螺丝壳风电场采用SVG补偿方式。(3)根据螺丝壳风电场所在的电网情况、风电场的主要设备选型情况,完成螺丝壳风电场潮流计算和无功补偿装置容量计算,并确定最终的无功补偿方案;并采用无功补偿经济当量来计算无功补偿的经济效益,进一步证明投入无功补偿装置可以显著提高电网的经济效益。(4)结合螺丝壳风电场的实际运行情况,验证了风电场无功补偿设计的正确性和有效性。