近年来,随着全球能源短缺和环境污染加重,大力开发与利用新能源势在必行,风能作为新能源的重要组成部分得到广泛应用。由于风能的随机性、间歇性及波动性导致并网点的电压会出现波动,影响电能质量及电网的稳定。本文以主流的双馈风机和静止无功补偿器为主要研究对象,对风力发电并网无功电压控制问题展开研究。为解决风机并网点的电压不稳问题,深入研究双馈风机的工作原理与控制策略,建立了三相静止坐标系和两相同步坐标系下的数学模型,进一步分析两相同步旋转坐标系下的dq轴分量对应的有功与无功控制特性,基于定子电压定向的网测变流器的矢量控制和基于定子磁链定向的转子侧变换器的控制,提出了改进的基于内模控制的PWM变流器的控制方法,该方法通过控制两相同步旋转坐标系中转子电流d轴分量进行有功调节,转子电流q轴分量进行无功调节,通过对双馈风电机组的有功无功解耦控制,实现并网点的电压稳定控制,应用Matlab仿真验证了改进后控制方法的有效性。针对风电场内部故障引起并网点电压不稳问题,在基于改进的内模控制的PWM变流器控制方法的基础上,讨论了双馈风电机组与静止无功补偿器的协调控制,建立了TCR+FC混合型静止无功补偿器的数学模型,给出了双馈风机和静止无功补偿器间的协调控制策略。应用Matlab对改进后的双馈风机和静止无功补偿器的电压协调控制进行了仿真,仿真结果表明:改进的控制策略可以有效地增强双馈风机无功调节能力、抑制定转子暂态电流的波动和直流母线的过电压。