目前,对于我国风电资源比较富集的西北、东北以及华北三个地区,能够进行消纳风电的空间基本上都趋于饱和的状态,因此急切需要跨区域的外送。位于我国西北部的新疆地区,电源的结构相对来说比较单一,网架结构也十分薄弱,高比例风电的进一步接入,对电力系统稳定运行方面带来诸多困扰。因此,为了能够更好的维持电网当中电压的稳定性,对高比例风电并网直流外送系统综合无功补偿策略的研究与分析,具有相当重大的意义。当电力系统发生单相、三相短路故障或是其他一些严重故障时,为提高电压稳定性,目前最为有效且基本的方法是加装相应的无功补偿装置。本文提出组合式无功补偿方案及其无功协调控制策略,并且通过所提改进粒子群算法对于无功容量进行优化,将其应用在风电场薄弱节点上,以达到同时提高静态、暂态电压稳定性的目的。为此,本文进行以下几个方面的研究:首先,建立双馈式风力发电机以及直流输电系统的数学模型,提出符合实际工程意义的风电并网直流外送系统模型;之后对比分析两种动态无功补偿装置的不同补偿原理,并对基于模态分析法确定风电场薄弱节点进行详细的分析。其次,提出改进的无功优化算法即:自适应变异算子混沌粒子群算法,用以求解动态无功补偿装置所需提供的最少补偿容量。为本篇文章所提出的组合式无功补偿方案应用在风电场当中打下基础。最后,对新疆哈密地区风电场算例进行分析,绘制该地区三个主要风区的PV/QV曲线,对比分析各个风区的有功裕度,得到三塘湖风区为哈密地区风电高渗透区域,进一步对风电场的静态以及暂态的电压稳定性进行仿真特性分析。研究结果表明:相较于其余五种补偿方案,本文所提出的SVG与并联电容器的组合式无功补偿方案,不仅能够兼顾动态无功补偿装置的快速连续性以及并联电容器低成本大容量的无功补偿特点,而且在提高静态、暂态电压稳定性方面具有明显的优越性。