电力系统电压崩溃,会导致部分、甚至大规模持久的负荷损失,直接影响电力系统运行的可靠性和经济性。无功功率与电力系统电压稳定及电压崩溃情况密切相关,对电力系统稳定运行具有重要意义。无功功率短缺对系统可靠性的影响、考虑系统故障的电网薄弱点识别等问题尚未得到足够的重视。同时随着清洁能源风电的利用率逐年提高,由于风电的随机性和波动性,进一步增大了系统电压失稳的可能性。如何在含风电的电力系统进行无功电压控制优化来有效保障电力系统运行的经济性和安全性就很重要,基于此,本文的研究内容主要包括:1)选取形状参数为2的Weibull分布风速模型,并基于场景分析法,对双馈感应风机进行场景划分,解决了风机出力的不确定问题。基于双馈感应风机内部的无功电压的控制机理,确定了双馈感应风机的无功功率输出极限,将双馈感应作为一个无功源,充分利用了双馈感应风机的无功调节能力。2)关键节点的发电机无功备用容量多少是衡量系统电压稳定裕度的一个重要指标,本文将各个双馈感应风力发电机无功备用的加权和定义为系统的无功备用裕度。在无功补偿过程中,三种控制措施里各个控制变量对无功功率提升的敏感度不同,本文基于灵敏度法计算双馈风电发电机的无功备用裕度相对于各个控制变量的灵敏度,将各个控制变量对应的灵敏度进行平均得到平均灵敏度,然后将平均灵敏度大小进行降序排列,根据需要选择灵敏度较大的若干个预选控制变量作为构建协调控制模型所使用的控制变量。3)通过多线程回归方程建立无功备用裕度与电压稳定裕度之间的线性相关关系,建立提高系统静态电压稳定裕度的多目标无功备用优化模型,建立求解最小控制量的凸二次规划问题模型,协调控制措施的权重,保持系统电压稳定的同时达到所施加的控制量最小。4)本文将传统遗传算法进行改进,由于多目标优化问题的变量既有连续变量又有离散变量,所以编码方式选择实数与二进制相混合,连续变量采用实数编码,离散变量采用二进制编码;在种群初始化前随机生成数量两倍于传统遗传算法的初始种群,同时为了避免陷入局部最优解,在交叉和变异操作上做了动态自适应的改进,使得算法不至于早熟,使之更适合对多目标优化问题进行求解。