随着世界能源体系的不断演变,新能源得到了快速发展,并且将在日后占据越来越重要的地位。风能作为发展最早、最快的新能源之一,得到了学者们的广泛关注。目前风力发电面临的最大问题是其成本相较于传统能源来说较高,风电上网依赖于国家的新能源补贴政策。一旦未来相关政策到期或取消,风力发电的竞争力将大大减弱。为提高风力发电竞争力,本文对使用广泛的双馈型风电场的功率优化策略展开研究。分别提出了在限额运行模式下和最大运行模式下的考虑疲劳的风电场功率优化策略,以实现两种运行模式下风电场有关指标（疲劳指标、电量指标、经济指标）的优化。具体的工作展开如下:在限额运行模式下,提出了一种以风机疲劳系数最大值和风电场上网电量误差率综合最小化为目标的优化策略。该策略提出了在限额运行模式下的一种新的疲劳优化目标。该目标一方面考虑了限额运行模式下,电力系统对风电场上网电量误差率的要求;一方面考虑了风电场对风电机组疲劳分布的优化要求。为验证所提策略有效性,本文对模拟风电场,分别以风速、风向、初始疲劳状态为变量进行短期的仿真,又分别在两种不同初始疲劳状态下进行风速、风向、湍流系数不断变化的中长期仿真。最终仿真结果证明所提策略相较于传统等比例分配策略在改善风电场疲劳分布和降低上网电量误差率上的有效性。在最大运行模式下,提出了一种以单位净现值最大化为目标的优化策略。该策略在考虑了传统电能损耗带来的风电场盈利减额之外,还考虑了风机疲劳增长所带来的风电场运行成本。通过将衡量风电场长期盈利水平的净现值进行短期处理,提出了单位净现值的概念。并以单位净现值作为提高风电场经济效益的新的优化目标。同样地,为验证所提策略有效性,本文分别以风速、风向和初始疲劳状态为变量进行短期仿真。在此基础上,分别在两种不同初始疲劳状态下,进行风速、风向、湍流系数不断变化的中长期仿真。最终仿真结果显示所提策略相较于传统最大功率跟踪策略在提高经济效益、改善疲劳分布上的有效性。综上所述,为提高风力发电竞争力,本文系统地对风电场运行原理和相关数学模型展开研究,分别提出在限额运行模式和最大运行模式下的考虑风机疲劳的风电场功率优化策略。两策略分别考虑了限额运行模式下对上网电量误差率的优化和最大运行模式下对风机疲劳系数增长带来的运行成本的优化。并通过仿真验证了所提策略在改善疲劳分布和提高风电场经济效益上的有效性。本文研究为风电场优化运行提供了新的思路和方法。