张靠社，李琼

（西安理工大学水利水电学院，西安710048）

随着持续增长的电能需求，电厂容量和发电量的需求也越来越大，由于传统的火电、水电对环境的不利影响，可再生能源发电获得了越来越多的关注。随着我国《可再生能源法》的实施，风电的装机容量成倍增加，风电场并网的规模也越来越大，接入的电压等级也越来越高[1]，由于清洁无污染，施工周期短，投资灵活，占地少，具有较好的经济效益和社会效益[2]，因此风力发电作为最具有商业化发展前景的可再生能源发电在世界范围内得到了快速的发展。然而风电的弊端也同时存在：风电场一般都位于偏远地区，远离负荷中心。另外，由于风的波动性和间歇性特点，风电功率的波动性和间歇性会对局部电网电压的稳定性和电能质量产生影响[3-4]。目前，超导储能系统SMES（Superconducting Magnetic Energy Storage）随着高温超导技术的突破和电力电子技术的发展已经在美国、日本、欧洲一些国家的电力系统中得到初步的应用，其快速的功率吞吐和灵活的四象限调节能力，在维持电网稳定、提高输电能力和改善电能质量方面发挥了极其重要的作用[5-6]。

本文建立了基于电压型换流器（VSC）的超导储能模型，提出了应用超导储能系统提高大型风电场运行特性，最后在PSCAD/EMTDC软件中进行了数字仿真，结果验证了大容量超导储能系统对风电场运行特性的改善作用。

1 超导储能装置模型

储能装置中能够在短时间（几秒）内向风电场提供有功功率，因而控制器的设计应该能够用来调节风电场发出的有功功率。……