随着浙北特高压交流,灵绍、宾金特高压直流,舟山柔直等项目的相继投产,浙江电网已经成为大规模交直流混联电力系统。由于大容量输电通道故障概率的存在,由此带来的系统电压稳定问题和区域间的功率振荡问题亟待解决。为确保直流故障后电网安全稳定运行,本文以不切负荷为前提,提出研发结合超级电容和STATCOM独立调节有功和无功功率的高功率密度多功能储能装置,实现对浙江电网超大功率波动的抑制,实现电压稳定控制,同时可以用于改善电网的电能质量。首先,本文介绍了高功率密度多功能储能装置的主电路拓扑和工作原理,通过对现有多电平逆变器的拓扑结构的比较,最后采用级联H桥拓扑作为系统的主电路,并推导出了该系统在两相旋转坐标系下的dq解耦的数学模型及控制策略,该装置可以实现在电力系统中的四象限运行。然后,本文根据对装置的容量要求,确定了高功率密度多功能储能装置的主电路参数,在前人的研究成果的基础上确定了适合该装置的LCL滤波器参数。基于dq旋转坐标系下的数学模型,提出了PI控制策略,分析了该控制策略在本系统应用中的不足。最后,把PI控制策略和重复控制优点相结合,设计出基于PI控制与重复控制的串联型复合电流跟踪控制器。本文利用PSCAD/EMTDC仿真软件对该系统的设计方案进行相关仿真实验,验证了高功率密度多功能储能装置控制策略的可行性、正确性。