张振华，冯 涛

(1.浙江大学电气工程学院，浙江杭州 310027;2.成都电业局，四川成都 610021)

0 引言

随着风电的大规模发展，其在电网中所占比重越来越大。由于风具有间歇性，风电机组输出稳定性差，影响电网电能质量，甚至可能危及电网的稳定运行，因此需研究风电运行特点并提高并网运行的稳定性。常见的解决方法是利用储能装置来抑制功率的波动［1－5］。超级电容由于具有大功率密度、材料无污染和循环使用等优点，成为了一种较理想的储能载体，得到广泛研究［6－8］。选择超级电容作为储能元件，将其和模块化多电平变流器相结合，作为功率调节单元，对风电机组进行功率补偿。选择模块化多电平变流器(modular multilevel converter，MMC)，是由于它模块化的设计能灵活地适应各种电压等级和容量要求，同时输出多电平能有效改善电压波形，降低谐波污染［9］。

在给出储能单元结构和风机模型后，在对变流器进行功率解耦的基础上，设计抑制风电输出功率波动和连接点电压波动的控制策略，仿真结果证明了该策略的有效性。

1 基于MMC储能单元的并网风电系统

储能单元与风电结合的系统如图1所示。

图1 储能单元连接风电系统

图2 子模块

图1中风电机组采用异步发电机组，并联电容器组是为异步电机的启动和运行提供一定的无功支撑。基于MMC和超级电容的储能单元并联接入低压母线侧。Pwind为风电系统输出功率，Pmmc为储能单元输出功率，Pgrid为电网吸收的功率。

对于风机，当设定V为风速，R为风轮半径，ρ为空气密度，β为桨距角，ω为风轮转速时，其模型按照式(1)建立［7］。……