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随着我国经济社会不断进步和发展,传统化石能源的消耗越来越大,储量越来越少,对环境的污染也越来越严重。风能作为一种清洁的新能源,在地球上有着非常丰富的储量,并且对环境无污染,因此大力开发风能就显得非常重要。近年来,在国家的大力支持和号召下,我国风电行业发展迅速,风机装机容量不断增加,风电并网容量不断增大,风力发电已成为我国电能来源必不可少的一部分。但是我国大部分风力资源都处于电网末端的薄弱环节,风力发电又具有波动性和随机性,使得风电并网给电网的安全稳定运行带来很大负担。因此,对风电并网系统的电压稳定性研究就显得尤为重要。本文介绍了国内外风电并网的主要问题以及研究现状,阐述不同类型的风力发电机的结构及工作原理,建立变速恒频双馈式风电机组的数学模型,对双馈风电场的并网运行特点和方式进行研究。针对风电场的功率和电压特性,对风电场的有功出力和无功功率进行分析,具体研究有功出力和无功功率变化对风电场电压造成的影响。针对双馈式风力发电系统的并网特性进行详细研究,具体分析了双馈式风力发电机(DFIG)的并网暂态电压稳定性。在MATLAB/simulink仿真软件中建立DFIG并网系统的仿真模型,分析DFIG并网对系统电压的稳定运行带来的影响,研究不同风速波动下以及系统发生短路故障时双馈式风电机组并网点的电压稳定性。仿真结果表明,在风速超过额定风速时并网点电压会出现波动;在系统出现短路故障时,并网点电压以及风机出口电压都会出现剧烈变化,仅仅依靠风电场本身的无功调节能力远远不能满足系统及风电场的电压稳定性,必须依靠可靠的无功补偿措施来提高风电并网系统的稳定性。通过对不同无功补偿装置的补偿性能进行比较分析,得出静止同步补偿器(STATCOM)具有体积小、响应速度快、无功输出稳定、谐波含量低、运行范围大等优势,能在各种情况下快速实现对系统的动态无功补偿。研究无功补偿装置的安装位置以及计算STATCOM对系统的无功补偿容量的大小,在9MW的双馈式风电场并网系统进行无功补偿优化分析。仿真结果验证了在风电并网点处安装3Mvar的无功补偿装置,能确保在风速波动下以及系统发生短路故障时,保证电网能安全稳定运行,同时又不会造成无功补偿装置容量过大带来成本过高的问题,提高风电并网运行的经济性。