电能是最便利、最清洁、利用最为广泛的能源，但是电网中存在的电能质量问题却严重危害着电力设备的使用。现代化生产设备对电能质量的要求越来越高，解决暂态电能质量问题急需一种快速、高效的储能技术。超级电容器作为一种新型电力储能技术，由于其动态响应速度快，储、释能效率高，产品规格化无需定制，便于扩容等特点，被认为是一种非常有前途的解决电能质量问题的储能技术。　　 本文针对超级电容器储能（Super Capacitor Energy Storage，SCES）装置的研究现状，分析了超级电容器储能特性；结合超级电容器储能装置的原理和结构电路，建立了数学模型，证明了其四象限运行能力；设计了其与发电机非线性并联协调的控制方案，在此基础上，深入对比研究分析了超级电容器储能装置对发电机运行的稳定性的影响。通过仿真试验的分析，结果表明本文所提出控制方案的可行性和有效性。　　 论文研究主要内容如下：　　 第一部分，阐述超级电容器作为一种新型储能元件，具有相对较高的功率密度和适当的能量密度，文中分析了超级电容器的运行原理，总结了其储能特性。证明了超级电容器的串并联形式并不影响单体超级电容器在储能应用中的功率输出效率与能量输出效率。　　 第二部分，建立了超级电容器储能装置的数学模型，并证明了其具有四象限的运行能力；同时也证明了STATCOM只具有二象限的运行能力。　　 第三部分，分析指出超级电容储能装置是一个强非线性系统，和发电机协调控制时适于采用多指标非线性控制方法进行调节；文章所设计的非线性控制律能有效地协调发电机和系统各状态量的动、静态性能。仿真结果表明，利用超级电容器储能装置对有功和无功功率的控制，配合发电机的励磁调节，能有效改善发电机运行稳定性，保证转子角速度，机端电压、有功输出这些反应系统输出特性状态量的控制精度，有效地提高供电质量和系统稳定性。