随着风力发电装机容量的不断增加,当大量风电场并入电网时,可能导致电压出现一定程度的偏差。如果无功补偿的容量没有满足电网的需求,则会影响系统电压稳定性,严重的情况下可能会引起电压闪变。因此,就保证电能质量而言,无功功率的补偿发挥着至关重要的作用。本文提出了混合无功补偿系统,将晶闸管投切电容器与静止同步补偿器的优势结合起来,即弥补了相互的缺点,又降低了成本。通过混合无功补偿系统实现对风电场快速有效的无功支撑,维持风电并网点的电压稳定,具有良好的实际意义和发展前景。对风电的发展概况与研究现状进行阐述,分析了常用的无功补偿装置在风电场中的作用与影响,着重研究两种无功功率补偿装置,晶闸管投切电容器和静止同步补偿器,分析他们补偿原理、结构特点、性能优势等。对于晶闸管投切电容器而言,其结构简单,性价比高,补偿容量大,但存在补偿速度慢,补偿精度差的缺点。相比之下,静止同步补偿器响应迅速、补偿精确、滤波性能优越。但静止同步补偿器也具有造价高以及系统补偿容量较小的缺点。因此,本文结合晶闸管投切电容器的高性价比,与静止同步补偿器可以连续精确补偿的优点,形成混合无功补偿系统。分析了混合无功补偿系统的基本原理,根据混合无功补偿系统的网络拓扑图,设计其等效电路图,计算了晶闸管投切电容器和静止同步补偿器的容量配比,重点研究混合无功补偿系统的控制策略,对晶闸管投切电容器采用传统的控制手段达到无功功率的平衡,对静止同步补偿器采用直接电流控制手段实现对动态无功的跟踪控制。通过电力系统分析综合软件建立CEPRI 7节点的风电机组系统模型,通过仿真分析获得CEPRI 7节点负荷侧的PV曲线。仿真结果表明,本文所提出的混合无功补偿系统可以迅速地给风电场提供电压支撑。对某地区的风电场进行建模仿真,分别对于稳态以及暂态情况进行了模拟仿真。通过仿真结果可知,在电网处于稳态运行时,通过电容器组与静止无功补偿器之间的协调,有效的实现对并网点无功功率的控制,使其电压质量得到了显著的提升。在电网处于故障或故障恢复时刻,混合无功补偿系统使得并网点电压支撑能力得到了有效的提升,提高了并网点电压质量,具有一定的经济性和实用价值。