随着工业化发展和环境保护的需要,清洁可再生能源在人类生活中所扮演的角色越来越重要。随着科技的发展,利用风能的风力发电技术在电网中的比例正快速提高。然而由于风能的间歇性和波动性,且风力发电场对电网支撑能力较差,导致风力发电对系统电压质量造成一定影响。因此,本文在风电场并网的情况下,分析风电场无功电压特性。考虑双馈机组分散协调控制,配合风电场无功电压调节设备,进行风电场无功电压优化。同时,由于风电场储能系统的广泛应用,其对无功电压影响也不容忽视。本文主要研究内容如下:首先,分析了风电场无功电压特性。通过建立风电场并网简化模型,研究了风电场电压和功率的关系;依据“双反应理论”,对双馈式风力发电机进行有功和无功解耦控制,从而计算出其无功极限;阐述了风电场由变压器、线路等引起的无功潮流分布;研究了风电场无功补偿的原则,介绍了六种无功电压调节设备,并进行了无功补偿容量选择。其次,研究了风电场并网系统潮流计算方法;分析了分别考虑安全性和经济性的目标函数,并建立了以风电场有功网损和总电压偏差最小为目标,以每台双馈式风力发电机单独无功出力、动态无功补偿装置出力和有载调压变压器变比为变量,结合风电场并网运行过程中约束条件的优化模型;研究了线性递减权重粒子群算法原理及求解步骤,并提出处理离散优化变量的方法;分析了风电场并网无功电压优化分散协调控制的方法步骤。通过算例仿真分别验证了静、动态优化的有效性。最后,针对风电场加装储能系统的情况,分析了集中式和分散式储能方式,确定了包含超级电容器和蓄电池组的混合储能系统,并进行了功率分配;在考虑了储能系统功率约束的基础上建立了含储能系统风电场并网无功电压优化模型。分别搭建含集中式和分散式储能系统的风电场,仿真结果验证了储能系统对无功电压优化的影响。