随着风力发电的发展,其在电力系统装机的容量比重逐年上升,有效提高风电机组电能质量成为该领域的研究热点之一。本文针对鼠笼型异步风电机组引入STATCOM/BESS系统,研究相应的控制策略,以改善鼠笼型风电机组的电能质量,且保证BESS工作在合理状态,避免其发生过充过放,延长使用寿命,降低风电运行成本。本文首先介绍了课题的背景、目的和意义,综述了无功补偿与储能系统目前国内外发展的情况,明确了本文的研究内容。其次,介绍了笼型风电机组STATCOM/BESS的系统总体结构及工作原理,论述了STATCOM的工作原理及调制方式。在介绍BESS系统数学模型的基础上,进行了其结构及参数设计,并对STATCOM/BESS主电路的滤波电感、滤波电容和直流侧电容进行了参数设计。再次,在论述STATCOM的常规矢量控制策略的基础上,提出了STATCOM/BESS有功无功解耦控制策略。这种控制策略不仅能够高效抑制风电机组输出的功率波动,实现单位功率因数并网控制,显著改善风电机组的电能质量,而且能够根据BESS的状态实时调节额外送入电网的功率,使BESS总是工作在合理的状态,避免过充过放,提高其使用寿命及可靠性。最后,在PSCAD仿真软件中搭建了包括鼠笼型风电机组、STATCOM/BESS系统及其控制器和电网的完整的系统仿真模型。仿真研究结果表明,在恒定加扰动风速、阶跃加扰动风速、渐变加扰动风速这三种风速下,STATCOM/BESS控制策略能够准确、快速、有效地平滑输送到电网的有功功率波动,实现单位功率因数控制,显著提高风电机组的电能质量。同时采用有功功率调节量算法,能够总是使BESS处于安全工作状态,有利于提高BESS系统的寿命及可靠性。