随着“全国联网、西电东送、南北互供”供电战略的全面实施，越来越多的高压直流输电工程将在我国电网中投入运行使用，高压直流输电将在西电东送和全国联网中起主导作用。高压直流输电系统具有较大的有功和无功调节能力，在发生严重故障情况下，利用健全直流系统的短时过载能力，快速调制其注入交流系统的直流功率，实现直流系统对交流系统的紧急直流功率支援（Emergency DC Power Support，EDCPS），可以弥补暂态过程中送、受端的功率不平衡量，提高暂态稳定性。紧急直流功率支援具有快速可靠且调节容量大等优点，已成为一种经济可行的紧急控制措施，对其进行深入研究，无疑具有深远的现实意义。　　 论文对交直流互联电网紧急直流功率支援相关问题进行深入研究，主要包括：　　 1、引用静态扩展等面积法（Statics Extended Equal Area Criterion，SEEAC）分析多机系统中紧急直流功率支援提高系统暂态稳定性的机理，并采用最新版本、具有新直流模型的潮流及暂态稳定计算工具PSD-BPA、以2010年±800kV云广特高压直流输电工程投运后的南方电网为背景，对紧急直流功率支援策略进行详细研究，重点分析了紧急直流功率支援的起始时刻、支援速率、支援数量和支援持续时间等对功角稳定和电压稳定的影响。同时，分析了直流系统不同控制方式、VDCOL特性和SVC等对紧急直流功率支援的影响。　　 2、采用暂态安全定量分析软件FASTEST、以2010年南方电网为背景分析了负荷特性对紧急直流功率支援的影响，深入研究了送、受端电网中不同比例的恒功率有功负荷、恒电流有功负荷、恒阻抗有功负荷、不同比例IM负荷以及两种不同IM负荷模型等对紧急直流功率支援策略的影响，并推导出故障下南方电网ZIP负荷和IM负荷的有功吸收量与无功吸收量。　　 3、提出基于集成扩展等面积法（Integrated Extended Equal Area Criterion，IEEAC）的“在线预想计算，实时匹配”的紧急直流功率支援策略优化方法。通过来自EMS的实时潮流数据和实时网络拓扑结构，以暂态功角稳定裕度和暂态电压跌落可接受性裕度作为支援效果衡量指标，采用枚举法（Enumeration Method）对支援策略的支援开始时刻、提升量（回降量）及提升速率（回降速率）等进行筛选寻优，在线针对预想事故集制作全网紧急直流功率支援优化控制策略表，以满足“在线预想计算，实时匹配”紧急控制框架的需要。　　 4、建立基于多分辨率分析理论（Multi-resolution Analysis，MRA）的正交小波神经网络（Orthogonal Wavelet Neural Network，OWNN）用于实现紧急直流功率支援的在线预测控制，该正交小波神经网络以整流站、逆变站附近的发电机转速和转速的变化率所聚合成的特征曲线作为输入信号，输出为紧急直流功率提升级别及其控制效果。仿真结果表明：该正交小波神经网络均能保证逼近的唯一性，训练算法简单、收敛迅速，具有较高的可靠性和准确度。　　 5、根据时间最优控制理论（Time-optimal Control，TOC）推导了基于等值两机两区域交直流互联系统为模型的二阶振荡系统时间最优控制规律，该时间最优控制规律能根据系统运行状态控制直流功率何时提升、何时回降，达到快速平息区间扰动的目的。　　 6、基于WAMS信号、根据时间最优控制理论和自抗扰控制理论（Auto-disturbance Rejection Control，ADRC）设计了交直流互联电网紧急直流功率支援控制策略。时间最优控制驱赶系统状态迅速趋近故障后的OMIB新平衡点；自抗扰控制器通过控制直流功率来实现对虚拟控制量的跟踪；同时，提出基于IEEAC思想、根据来自最优布点PMU实时信号的新平衡点在线逼近方法。