能源和环境已经成为制约人类生存和可持续发展的重要问题,风力发电系统由于其不消耗煤炭石油等常规能源、环境污染少等特点,越来越受到人们的关注。相比于陆上风电场而言,海上风电场的优势更加明显。因此,海上风电场在国内外都得到了广泛的研究和应用。风力发电最经济有效的利用途径是并网发电,风电场输出的电力应满足一定的期望品质以达到并网要求。电能质量是海上风电场运行及并网中一个重要的因素。本文首先对电能质量指标的定义、电能质量问题的产生原因及补偿措施进行了详尽的阐述。综述了国内外电能质量标准,讨论了电能质量的测量和分析方法。针对海上风电场的风速和运行环境特征,本文首先在PSCAD/EMTDC上搭建海上风电场并网运行模型。采用变速恒频双馈风力发电机,对发电机的控制做了详细描述,可实现最大风能跟踪及有功功率和无功功率的解耦控制。风电场一般包含多台风机,本文通过容量等效法获得了风电场等效模型。在本文所建立的风电场等效模型的基础上,对并网点电能质量参数进行测量和分析,包括谐波、电压波动和闪变、电压偏差、频率偏差、电压三相不平衡度、电压暂降等。并且建立考虑尾流效应、风剪切和塔影效应下的风速模型,得到了不同海上风速条件和运行环境下并网点的电能质量数据。通过仿真分析,讨论风电场装机容量,电网短路容量对电能质量的影响。最后根据仿真实验数据,针对海上风电场的电能质量问题,本文提出相应的电能质量治理措施。