双馈式异步风力发电机具有风能转换效率高、电机调速范围大、电能质量好等特点。同时能够参与到电网的有功、无功功率调节中,已成为世界各国风电装机的主流机型。而在风电场的研究方向中,含风电场的电力系统优化研究一直是一个热门方向。本文主要针对大规模双馈风电场在电网优化运行中的最优潮流和无功优化问题,考虑了穿透功率的情况和双馈式异步风力发电机组调节功率因数运行的条件,提出了优化算法的改进策略和适合无功优化的目标函数,研究了最优潮流问题中风电场对电网的影响和无功优化中双馈风电场通过优化达到经济和稳定的运行,从而使得双馈风电场在电网中有更好的应用与运行。研究中结合了人工蜂群算法和混合人工蜂群算法,取得了较好的优化效果。本文主要研究内容如下：首先,建立含双馈风电场的潮流计算模型。对双馈式异步风力发电机的稳态模型进行分析描述,阐述有功功率、电压及无功之间的数学模型。并在分析国内外含风电场的潮流计算研究的基础上,建立了含双馈风电场的潮流计算模型。同时,引入了人工蜂群算法(ABC),将人工蜂群算法与自适应策略和Boltzmann选择机制进行混合,使的优化效果更明显。其次,在不同穿透功率和功率因数条件下,展开对双馈风电场在电网最优潮流中的影响分析。大规模风电场的并网时,常规火电厂的投入可以减少,达到预期的常规电厂经济性运行的目标。在较高穿透功率下,通过对功率因数的变动改变了双馈式异步风力发电机组的无功功率输出,减少了网损也能保证并网点的电压稳定。仿真结果表明,双馈式异步风力发电机组在较高穿透功率、高风速下可以在电网中有更灵活的运行模式,从而减少常规电场的投入。但是研究中,缺少存在风电场运行时减少网损和补偿装置的目标函数,以及多种功率因数情况下的风电场运行的优化。最后,基于Boltzmann选择机制与自适应策略的混合人工蜂群算法,研究含双馈风电场的无功优化。针对上述仅考虑了双馈式异步风力发电机组单一功率因数的模式,缺少针对不同功率因数情况下含双馈风电场的电力系统运行。分析在滞相和进相两种功率因数下的含风电场的无功优化,利用混合人工蜂群算法求解。优化结果表明,在0.98(进相)时双馈风电场在合理的优化组合下仍能保证电压稳定,电力系统正常运行；在0.98(滞相)时双馈风电场利于减少网损与补偿装置投入保证电力系统的经济性运行。对比分析表明,混合人工蜂群算法比人工蜂群算法收敛速度快,寻优能力强,表明改进算法的有效性。研究表明,考虑双馈式异步风力发电机组的功率因数改变,可以为不同穿透功率下含双馈风电场的电力系统提供更有效的优化运行。