我国幅员辽阔,能源与主要负荷呈逆向分布。近年来,由于高压直流输电具有能够远距离、大容量输送的特点,所以以西部能源中心为送端和以华东及广东等负荷中心为受端的直流输电得到飞速发展,形成了我国交直流混联电网的现状。交直流混联电网当系统发生故障由于缺乏动态无功支撑可能造成换相失败,引发故障扩大化,给电网的电压稳定带来严峻考验。动态无功补偿可在系统故障期间快速提供无功功率,满足直流从交流系统吸收无功的需求,保证母线电压稳定。现阶段交直流电网换流站配备的无功补偿装置主要分为静态无功补偿设备和动态无功补偿设备,以交流滤波器为主的静态无功补偿设备动态响应特性差,补偿容量受电压影响大,但其补偿容量大;动态无功补偿装置虽能够为系统进行动态无功支撑但容量有限,STATCOM的补偿容量也易受到系统电压的影响;新一代大容量同步调相动态特性好,过载能力强,缺点是进相能力差;STATCOM暂态调节能力更强,可以弥补同步调相机进相能力不足的缺点。因此研究针对混联电网电压稳定的多无功源无功补偿协调策略能够充分发挥各类无功补偿装置的优势,加强动态无功补偿设备与站内静态无功补偿设备的协调程度,具有重要理论意义和极大工程价值。本文针对以上背景和问题对交直流混联电网的电压控制和包含动静态的多无功设备的无功协调问题作出以下研究:首先分析了交直流混联电网电压稳定的影响因素,并分析系统的电压无功特性,为后续控制提供理论依据。为针对换流站母线电压控制进行无功补偿协调策略的精准研究,基于实际工程参数选取混联电网中一条典型LCC-HVDC线路,建立包含送端和受端的交流系统及直流输电系统的高压直流输电系统电磁暂态模型。在多种工况下对其运行特性及电压无功问题进行详细研究,并得出系统存在易受故障影响产生电压跌落和换相失败,电压暂态稳定性差等问题。结合所建立电网模型的特点,论证了为两侧换流站配备动态无功补偿的必要性。根据工程实际需求,对新型同步调相机以及STATCOM动态无功补偿设备进行电磁暂态建模,结合同步调相机的运行方式详细分析与设计针对稳态和暂态情况下的电压闭环控制及无功闭环控制的励磁控制策略,同时针对电压稳定结合STATCOM的运行方式对其电压控制策略进行设计与分析。由以上分析设计及所建高压直流输电系统建立包含新型同步调相机和STATCOM的电网仿真模型,设定三种场景分析输电稳态及暂态系统故障下的无功控制与运行特性,对比分析两种动态无功补偿设备在故障场合下的应用特点及优点与不足,为后续多无功源无功补偿协调策略奠定基础。最后,针对上述研究的交直流混联电网电压稳定性问题,和无功补偿协调控制所需要达到的多个目标,提出一种基于新型同步调相机、STATCOM及换流站内无功电容器组协调控制的多模式的多无功源无功协调控制策略,并提出总体控制方案。该控制方案包括稳态情况下保持电压恒定的稳态调压模式;和电压大幅波动的暂态情况下,利用大容量同步调相机优越次暂态特性和强过载能力,支撑母线电压快速恢复与和抑制换相失败的暂态控制模式;以及紧急情况下方便工作人员手动控制的手动调节无功调压模式,并设计针对调相机的过励限制保护方案。为验证多无功源无功补偿协调策略的有效性,建立采用多无功源无功补偿协调策略的含大容量同步调相机、STATCOM及无功电容器组等站内静态无功补偿的LCC高压直流输电系统仿真,仿真送端稳态过电压及受端暂态电压跌落等多种故障工况下,采用多无功源无功补偿协调策略的系统无功控制及电压运行特性。仿真结果表明,采用协调策略可使得稳态小波动下母线电压迅速恢复至额定电压;暂态情况下能够抑制换相失败,极大减缓电压跌落幅度进行无功支撑,使得动态和静态无功设备的进相和迟相补偿能力得到最大发挥,并加快故障后母线电压恢复速度。本文所提出的多无功源无功补偿协调策略能够在稳态和暂态等情况下提高交直流混联电网电压稳定性,为后续研究和交直流混联电网的稳定运行提供参考。