当前,随着我国碳中和目标的确立,风电、光伏等新能源正快速而广泛地发展。在我国能源、负荷地理分布不均衡的背景下,大规模新能源经基于线路换向器的高压直流（Line Commutated Converter Based HVDC,LCC-HVDC）线路跨省外送成为一种愈加重要的输电模式。通过LCC-HVDC外送风电的送端电网网架薄弱、缺乏传统电源支撑,由于风电出力具有较强的波动性和不确定性,上级电网调度在日内会多次变更直流传输功率指令,这使得直流换流站内无功电压调节设备需要随之频繁动作。因此,在不同时间尺度上全面协调换流站中多种特性各异、动作时间常数不同的调节设备,实现换流站电压安全控制和无功合理分配是关系送端电网安全运行的重要问题。本文在国家自然科学基金“交直流大电网动态无功备用评估的‘时间-空间-优化’降维等值研究”（52007017）的资助下,以近风电场站的LCC-HVDC直流换流站的无功电压调节设备为对象,对日前离散调节资源的全局分配、日内多种设备的协调调度方法、计及动态调压需求的连续无功调节设备优化配置等问题进行了研究。日前阶段,由于离散调节设备动作次数有限,为解决离散资源分配不合理可能导致的日内调度动态无功备用减少、电压安全隐患增加的问题,本文提出了一种离散调节设备基于日前多场景下动作计划的可调度时段优化方法。可调度时段是指离散调节设备在日内至多允许动作一次的时间段。首先,本文对换流站内滤波电容器、电抗器、变压器分接头、静止无功补偿器（Static Var Compensator,SVC）、静止无功发生器（Static Var Generator,SVG）、直流控制器的动作特性以及换流站滤波、无功交换等运行要求进行全面建模,并基于灵敏度方法将多设备耦合的问题线性化。然后提出一种基于日前风电预测场景的离散调节设备动作计划优化模型。最后基于多场景下的设备动作计划,提出一种可调度时段优化方法,计算离散调节设备的日内可调度时段。日前离散调节资源的全局分配结果可用于指导日内设备调度。对含风电场和换流站设备模型的改进IEEE-9系统进行算例分析,结果表明本文提出的方法可以计算不同日前风电预测场景下离散调节资源动作计划,并能够进一步求解出设备在整日内的可调度时段计划。日内阶段,需要解决不同动作特性的多种无功电压调节设备的协调调度问题,并克服基于单时间断面数据的传统优化模型导致的策略保守或冗余问题。为此,本文提出一个日前-日内的分层调度框架,并提出一种基于模型预测控制（Model predictive control,MPC）的日内无功电压调节设备协调优化调度方法。该方法将日前全局分配作为离散调节设备动作约束,并对换流站直流控制器的切换、动态无功备用等运行需求进行建模,然后基于MPC的原理对直流控制器和多种离散、连续调节设备进行协调调度。通过算例验证了所提方法对换流站的电压控制和无功分配效果,对比传统方法证明了日内局部滚动优化方法的优势。通过对状态变量的误差分析,验证了基于灵敏度线性化潮流的分层调度策略计算结果的准确性。为满足换流站母线电压的动态调节需求,并分析连续无功资源稳态投用对设备配置的影响,本文提出了一种考虑电压动态恢复性能的换流站连续无功调节设备参数优化配置方法。首先基于控制理论对SVC设备的动作过程进行建模。然后,分析研究面向的故障场景,并通过基于幅度分区的典型电压越限场景提取方法进行场景缩减。最后,提出基于电压恢复面积和期望电压调差值指标的连续无功调节设备容量、响应时间参数多目标优化模型,并采用原-对偶路径跟踪内点法进行求解。对造成电压越限的典型故障场景进行算例分析,计算换流站连续无功调节设备参数的优化配置策略并与传统基于经验的设备配置策略进行对比,进一步分析连续无功稳态投用量对设备参数配置的影响。结果表明本文提出的方法能使换流站连续无功调节设备在参数配置时更好地兼顾经济性和安全性。