随着并网风电场容量的增大和数量的增加,风能的随机性和波动性给电网电能质量和系统稳定、经济运行带来了巨大冲击。针对风电场产能低、寿命短等问题,论文以大型双馈风电场为研究对象,提出了分组无功优化控制策略,通过合理分布风电场内部无功潮流,提高了风电场产能,延长了风电场寿命,保证了风电场并网的可靠性和经济性。首先,从优化分配风电场内各台风机无功出力的角度出发,为保证大型双馈风电场在满足电网无功调度需求的前提下,能向系统输送更多的电能,论文提出一种基于单周期有功最大化的分组无功优化控制策略。该策略以风电场内各台风机的无功出力为控制变量,以风电场单个控制周期输出有功功率最大为控制目标,以电网无功调度需求、双馈风机无功出力极限和功率平衡等为约束条件,建立了风电场无功优化数学模型,并提出分组无功优化方法对所述模型进行求解。通过仿真实验,验证了所提控制策略在不同风速和无功参考条件下的有效性。然后,考虑到大型双馈风电场优化速度慢、周期长、与风功率波动性不匹配等问题,论文研究了快速求解无功控制优化模型的问题,提出了分组无功优化方法。所提优化方法将风机分组优化,以减少优化变量,然后利用粒子群优化算法优化组间无功功率分配,利用比例控制策略分配组内风机间无功出力。同时,该方法还优化了风机定子侧和网侧变流器间的无功分配。所提分组无功优化方法能快速求解风电场无功优化模型,从而提高大型双馈风电场控制速度,缩短控制周期,减少风能波动对无功控制的不利影响。最后,针对大型双馈风电场需额外向电网提供无功功率,会导致其寿命大大缩短的现象。论文在风电场无功优化控制中,引入了风电场的寿命优化,提出一种以风电场全寿命周期输出有功功率最大为目标的分组无功优化控制策略。该策略以风电场单位发电量折现成本（Levelised Production Cost,LPC）为指标,评估风电场全寿命周期输出有功功率水平。首先基于风电场寿命模型和无功控制优化模型,建立了风电场LPC最小化数学模型,然后利用所提分组无功优化方法寻求所建数学模型的最优解。仿真结果表明,本文所提控制策略可有效降低风电场LPC,提高风电场全寿命周期有功输出。