风力发电受风速的影响,具有明显的随机性、间歇性和不可控性,我国风电具有大规模开发、集中并网、远距离输送的特点,大规模风电并网给电力系统稳定运行和经济调度带来了诸多挑战,无功功率和电压控制即为其中备受关注的问题之一。本文在分析目前风电场无功功率和电压控制现状的基础上,研究了风电场并网点两阶段电压控制策略和风电场群中枢点电压协调控制策略。风电场并网点两阶段控制策略是通过协调并联电容器组、静止无功补偿器、双馈风电机组无功功率输出来控制并网点电压跟踪给定参考值。首先根据风功率预测信息,采用谱系聚类方法将功率曲线分段,此种分段方法保证分段内风电功率波动较小,分段数确定后,在每一段内采用粒子群优化算法以优化电容器组投切组数。实际风速下,根据优化结果对电容器组进行预投切,协调控制双馈风电机组和静止无功补偿器无功功率输出,使得并网点电压跟踪给定参考值,降低风功率波动对并网点电压的影响。在无功功率分配时,优先考虑风电机组无功功率输出,若其无功功率不能满足系统需求,剩余无功功率需求由静止无功补偿器承担。通过仿真分析,验证了合理的电容器组投切可以有效提高并网点电压水平,协调控制策略在满足系统无功功率需求的同时,预留了宝贵的静止无功补偿器调节容量。风电场群中枢点电压协调控制策略是通过调节场群内各风电场子站和汇集站子站无功功率输出,控制中枢点电压在规定的运行范围内。当中枢点电压越限时,根据中枢点汇集站子站处无功功率对电压灵敏度信息,优先确定汇集子站无功功率调节量,若汇集子站调节后电压仍然处于越限区段,则根据各风电场子站无功功率对中枢点电压的灵敏度指标,按照灵敏度由大到小的顺序依次选择协调风电场子站,并确定各子站无功功率调节量,直到中枢点电压处于正常运行区段内。采用某实际风电场群拓扑,验证了采用灵敏度方法可以有效地控制中枢点电压在规定运行范围内。