我国风能资源丰富，近几年，风电产业发展迅猛，随着大规模风电场接入电力系统，给电力系统安全稳定运行带来了隐患。另外，受变速风力发电机组变流器并网控制技术限制，大规模风电场并网发展遭遇瓶颈。风电场因不具备低电压穿越能力而造成脱网事故时有发生，电网安全稳定运行对风电场无功调节能力、电压控制能力、低电压穿越能力提出了新的要求。本文从风电场电压稳定性入手，分析了直驱和双馈风力发电机的数学模型，针对直驱型风力发电机组，提出一种变流器瞬时功率平衡控制策略，将瞬时功率理论引入风机变流器控制算法中，提高风机无功响应速度。针对双馈型风力发电机组，提出一种变流器空间矢量脉宽调制(SVPWM)控制技术，采用矢量控制，实现风力发电机有功、无功解耦控制，提高风力发电机的无功调节能力，充分发挥风力发电机自身的无功支撑能力。根据风电场接入电力系统技术规定相关要求，综合考虑风力发电机组自身的无功调节能力与风电场集中无功补偿设备的无功补偿能力，建立风电场无功补偿协调控制策略，控制目标选取并网点母线高压侧电压，根据测得的实际母线电压与参考电压之间的偏差，确定风电场需要补偿的无功量，在风电场层和风机层合理分配无功补偿量，实现单台风力发电机组与风电场的低电压穿越运行能力。依托低电压穿越设备，根据阻抗分压原理在风机出口处设置电压跌落，对风电场单台风力发电机组低电压穿越能力抽检测试，电压跌落期间仿真结果与实测结果比较分析，验证风力发电机组低电压穿越控制策略的正确性。在风电场集电线路汇集母线上合理设置短路点，通过短路试验对整个风电场低电压穿越能力进行测试，两种控制策略仿真结果对比分析，验证提出的风电场电压无功协调控制策略的正确性。