风力发电的大力发展缓解了全球所面临的能源危机、环境污染等问题。然而,风电出力具有间歇性和波动性的特点,同时,电力电子装置在风电场中的大量存在,给风电场接入电力系统带来了谐波污染、电压波动以及低功率因数等复杂的电能质量问题。本文采用电能质量分析仪对湖南省某实际风电场进行长时间的测试,获得了该风电场实际运行数据,并利用散点图、95%概率大值法和概率分布函数等方法对该风电场的谐波、电压波动和电压偏差等问题进行了分析,揭示了风电场内谐波、电压波动和电压偏差等电能质量的存在规律。在风电场密集地区,多个风电场往往通过同一变电所与电网相连,会进一步加剧并网点处的电能质量问题。本文主要针对与风电场相连的变电所中的电能质量问题开展研究,在感应滤波理论基础上,将四绕组感应滤波变压器用于风电场变电所中进行电能质量治理。本文研究了四绕组感应滤波变压器的工作机理,并详细分析了该变压器的阻抗特性和滤波机理;其次,对四绕组感应滤波变压器的数学模型和等值电路进行研究;为了实现滤波绕组的设计,介绍了滤波绕组布置方法以及四绕组感应滤波变压器的参数计算方法。本文以湖南省某拟建风电场变电所为背景,首先根据已获取的实测数据,理论推导出连接至汇集站的风电场满发时的谐波电流,并利用谐波电流叠加原理,计算出所有风电场汇集到11OkV侧的谐波含量。根据已知汇集站35kV侧负荷大小,计算出了负载侧谐波含量。接着根据四绕组感应滤波变压器的相关理论,结合绕组设计和阻抗设计方法,基于本项目研究背景,对四绕组感应滤波变压器和传统三绕组变压器分别进行参数设计和选取,并根据无功补偿需求计算出所需的感应滤波全调谐装置的配置参数。根据得到的参数,在PSCAD/EMTDC平台上搭建含多风电场接入的变电所仿真模型,对变电所220kV电网侧的谐波电流和谐波电压进行仿真分析。本文主要考虑风电场工作在满载和欠载两种模式时,对比分析四绕组感应滤波变压器与传统三绕组变压器的滤波性能。仿真结果表明,与传统三绕组变压器相比,四绕组感应滤波变压器在治理风电场变电所220kV电网侧谐波方面效果显著。采用四绕组感应滤波变压器后,变电所220kV电网侧的功率因数和电压均满足电网实际运行要求。特别地,当变电所所连接的风电场出力突变时,此时四绕组感应滤波变压器依然可以实现良好的滤波效果,并且具有良好的动态响应性能。