化石燃料的燃烧导致空气的污染不断地加重,导致人们的生活环境越来越差。随着科技的创新和时代的进步,科技人员逐渐把清洁能源作为未来的主要能源市场和开发对象。然而随着风电的大量并网导致了很多问题的发生,电网的稳定性受到了挑战。风电并网问题实际就是电压稳定问题,电压问题最主要的决定因素就是无功的功率补偿问题,当前风电场并网的主要限制条件就是无功的补偿问题,无功功率的补偿问题就是提高并网点的电压问题,在线路传输过程中降低线路有功功率的损耗,使并网点的电压稳定并达到并网标准。通常无功补偿措施有风电机组提供无功、电容/电抗器的投切、调整变压器的分接头、投退SVC/SVG等;本文从无功补偿设备的原理进行分析,通过各自的控制方式进行着风电场无功功率的补偿,并对几种无功补偿设备特性比较分析,基于风电汇集地区提出了大规模风电接入电网的电压稳定性评价指标,并通过仿真验证了L指标在大规模风电接入汇集地区可以判断风电汇集电压的稳定裕度。针对目前风电场还没有建立一套完整的无功优化控制模型进行研究,基于以上几种无功补偿措施的耦合与互补,提出了风电汇集地区无功优化的控制算法,层次分析法对多目标函数进行权重分配并对多目标函数进行约束,在此基础上提出原对偶内点法进行无功优化的求解,通过汇集站的补偿设备和风电场无功补偿设备及风电机组之间的关系进行闭环的控制来进行无功的综合补偿,对风电汇集地区进行电压的协调和管理并对此算法进行计算和分析比较并求出最优解。以哈密某风电汇集地区为例进行了建模和验证分析,通过几种无功方式的对比分析,验证了我们所提的优化控制算法的合理性和可行性,进而为风电场群、风电场与电网统一协调无功电压控制奠定基础。