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随着风力发电技术的大规模应用，大型风电场并网对电网所造成的影响已不容忽视，如：电压波动和闪变、频率波动等。静止同步补偿器与蓄电池储能系统相结合的综合补偿装置（STATCOM/BESS）具有对有功和无功功率的四象限调节能力，是解决风电场并网问题的理想方案。STATCOM/BESS的拓扑结构和控制系统设计直接关系到补偿装置的实用价值和运行稳定性。本文主要研究了链式多电平STATCOM/BESS的拓扑结构及相应的调制策略，为了保证STATCOM/BESS正常工作，并充分发挥STATCOM/BESS有功无功双向调节的优势，本文主要进行以下工作。1.研究了采用静止无功补偿装置和储能装置来解决大规模风电场并网所面临的电能质量问题、低电压穿越问题和稳定性问题，通过对两者的控制策略分别进行分析，文中采用了两者结合的补偿装置即STATCOM/BESS，实现了同时对风电场有功和无功的调节。2.研究了几种多电平变流器结构，从拓扑结构、控制复杂度、在风电场中的实用性等方面对比分析了各种多电平变流器的优缺点。着重对链式结构的调制策略、工作过程和谐波特性进行分析，并根据风电场实际应用情况详细论述了链式变流器的参数和蓄电池容量的选取方法。3.对链式STATCOM/BESS补偿装置的控制策略进行详细研究。首先提出了包含蓄电池充放电和功率协调控制的复合功率控制环节，该控制策略的实质是根据风电场的输出功率及并网点电压大小确定补偿装置的有功和无功参考电流，在确保蓄电池SOC平均值在允许范围基础上，对有功和无功功率进行协调控制，从而兼顾平滑风电场输出功率及稳定并网点电压的双重作用。其次提出了链式STATCOM/BESS的蓄电池SOC均衡控制策略，SOC均衡控制是根据各H桥蓄电池SOC与SOC平均值的大小，调节各H桥调制波幅值，对其吸收的功率进行调节，最终使各H桥蓄电池SOC达到均衡。4.本文利用MATLAB/Simulink建立了采用三级联七电平结构的STATCOM/BESS作为风电场补偿装置的风力发电系统仿真模型，验证了在风速渐变、电网电压扰动情况下STATCOM/BESS的补偿效果。