随着风电装机容量的不断增加,风电在电力系统中所占比例越来越大,风电场功率的随机性和间歇性对电网稳定性的影响越来越不容忽视。国家电网公司2009年发布了风电场接入电网的技术规定。其中提出风电场应具备有功功率调节能力,能根据电网调度部门指令控制其有功功率输出；当电力系统电压跌落在一定范围内时,场内风电机组必须保证不间断并网运行,在故障切除后风电场有功功率可快速恢复至故障前,即应具有低电压穿越(INRT,Low Voltage Ride Through)能力。本文针对在直驱式风电并网系统中引入储能装置增强风电场并网功率的可控性及系统的低电压穿越能力进行了研究,主要内容包括:　　 比较直驱式风电并网方式,确定系统采用背靠背PWM全功率变流器并网；分析在直驱式风电并网系统中引入储能装置的拓扑结构及工作原理,储能装置可并联在背靠背PWM变流器并网点的交流母线上,也可并联在背靠背PWM变流器的直流母线上,均可实现对风电场并网功率的调节。　　 建立基于储能单元的直驱式风电并网系统的模型,包括风机的空气动力学模型、永磁同步电机动态模型、PWM变流器的数学模型、超级电容器模型及储能单元变流电路的模型。　　 设计系统中背靠背PWM变流器和储能单元的控制策略,控制电机侧变流器实现风机的最大风能跟踪及电机定子电流的正弦化；研究网侧变流器和储能单元变流器协调控制策略,实现背靠背PWM变流器直流母线电压的恒定、风电并网功率因数可调、风电场并网功率的调节,包括交流侧储能和直流侧储能两种拓扑系统的控制策略设计。在Matlab／Simulink环境下对所设计的系统控制策略进行仿真验证。　　 研究在直驱式风电并网系统直流侧配备储能装置后,系统的低电压穿越特性。仿真证明当电网电压跌落时,控制储能单元能实现系统中的功率平衡,保持直流母线电压稳定,故障切出后系统可快速恢复至故障前。