新能源发电已经成为主流发电方式,越来越多的电网公司、风电企业开始关注电压与无功问题对风电场运行的影响。因此,有必要细致研究风电场的无功特性并优化,使风电场实现安全、经济地运行。本文首先介绍了当前国内外关于风力发电的研究现状及其能源背景,建立并分析了双馈风力发电场的数学模型和运行特性,分析了风电场的基本控制。接着,文章重点提出基于一致性交替方向乘子法的风电场最小损耗的分布式无功优化控制方案,将风电场总损耗优化问题转化为考虑双馈风电场优化运行的分布式最优潮流问题。在系统无功相对充足的情况下仅需通过分布式控制方法利用机组自身能力调节风电场内部无功分配,不需装配无功补偿装置,能更经济、灵活地进行无功调节,优化系统无功,降低风场损耗,并采用乘子法的思想将大的全局问题分解为小的局部子问题,然后协调解决得到大的全局问题的解。最后,提出一种考虑无功补偿出力分配的无功优化控制策略,在系统无功不足的时候以无功需求作为研究出发点,根据无功需求量与固定无功补偿装置和动态连续无功补偿装置可调容量的差值,结合一定裕度进行双馈风机与补偿装置间的无功出力分配。采用了基于遗传算法的风机网损灵敏度算法,对于确定出力的单台风电机组进行内部定子和网侧变流器的无功出力分配,配合无功补偿从而降低损耗。本文利用PSD-BPA软件对某风电场进行了仿真研究,介绍了风电场的相关参数、计算无功配置的方法及结果,采用基于乘子法的分布式无功优化控制策略进行仿真,并在多种策略和多种情况下进行了对比,得出该策略在多种场景下对减小风电场的无功损耗具有高效性的结论,证明了这种策略的优越性。接着对考虑无功补偿出力分配的无功优化控制策略分别仿真分析了系统的容性需求、感性需求下的各部分出力与风场损耗,并多方面进行仿真对比,最终得出结论证明了该控制策略的合理性。