随着风电技术持续发展及规模扩大,其自身的间歇性、波动性,在并网过程中会影响输出电能质量,导致输出功率波动性大,严重时会影响电网稳定,同时由于风速、地理因素影响,集群系统内的风电场出力不一致,会造成集群系统的不稳定。而储能系统响应迅速,能为风电并网过程中的电压跌落脱网及功率波动问题提供解决途径。本文从单一机组—风电场—集群系统三个方面,针对并网过程中存在的问题,提出了控制策略,以维持系统运行的稳定。所做的主要工作如下:(1)研究配置超级电容的双馈风电机组的低电压穿越控制策略。构建了风电机组-超级电容系统及网侧变流器的结构模型,提出了基于网侧变流器与超级电容DC/DC变换器的协调控制策略,给出了变流器的具体控制方法。根据提出的控制策略利用超级电容的充放电来维持直流侧电压稳定,并且利用网侧变流器提供无功补偿,以此确保风电机组遇到电压跌落的情形时具有低电压穿越能力。(2)研究基于锂电池的风电场输出有功功率平滑控制策略。建立锂电池等效模型,利用滑动平均值法,提出了基于锂电池荷电状态(State of Charge,SOC)调节的储能系统风电场功率平滑控制策略。该控制策略基于锂电池荷电状态与充放电状态,设计模糊控制器控制锂电池的输出功率,对风电场的输出功率进行平滑。通过仿真验证该控制策略能够实现风电场有功功率的平滑需要,同时能够实时计算锂电池的荷电状态,控制锂电池处于安全工作状态。(3)研究一定区域范围内集群风电有功功率协调控制策略。设计集群系统分层控制结构,提出基于优先顺序法的集群系统在出力调整下风电场控制方法,基于控制性能指标确定出力控制序列,同时给出集群风水火的协调控制策略,最后基于集群系统模型,通过算例计算,验证控制策略的有效性。