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随着化石能源储量的不断减少以及地球环境被污染程度的日趋加重，风能等可再生能源的开发利用越来越受到广泛关注，风能在能源体系中所占的比重也越来越大。但是风电发展过快，也导致了一系列问题： 首先，因为风能具有随机性、间歇性和不可控性的特点，大规模风电场输入功率的变化会导致功率因数的降低以及电压的波动和闪变，系统电能质量会下降；其次，在系统电能质量下降到一定水平后，会造成风电机的自动切除，投切风电机导致的合闸以及分闸过电压会造成变电站断路器相间绝缘的击穿以及高压熔断丝熔断，危害非常严重。 针对风电不稳定输入引起电能质量下降的问题，本文分析了无功补偿装置对系统电能质量的改善作用，对两种代表性无功补偿装置静止无功补偿器（SVC）和可控串联补偿器（TCSC）进行了分析和研究，比较了两种装置的优势和不足，并建立数学模型通过MATAB仿真对它们进行了综合测评。通过仿真得出：（1）TCSC的调节能力与电压的稳定程度成反比，并网开始的0~0.5秒内，电压波动大，TCSC的控制效果理想，0.5秒之后随着风电机输出功率和电压稳定性提高，TCSC的调节能力有所下降；（2）SVC除了在0.55秒左右切除电容器的瞬间会造成电压波动之外，总体调节效果理想。 针对过电压的问题，论文研究了保护电容对断路器绝缘水平的改善效果，通过MATLAB建立了风电并网过电压事故的模型，对不使用保护电容和加装保护电容两种情况分别进行了仿真。仿真结果表明：加装保护电容可使过电压的振幅降为原来的三分之一左右，能较大程度的降低断路器绝缘击穿的可能性，提高了断路器的绝缘水平。