近年来,基于电压源型换流器的柔性直流输电技术(VSC-HVDC)发展十分迅速。相比基于电网换相换流器的常规直流输电技术(LCC-HVDC),基于电压源型换流器的柔性直流输电技术(VSC-HVDC)具有可独立控制有功功率和无功功率的特性,VSC-HVDC技术在交直流输电领域具有显著优越性。大容量柔性直流系统接入交直流电网,将对电网稳定运行和动态响应等特性产生影响。VSC-HVDC具备毫秒级动态响应特性,利用VSC-HVDC附加在线闭环有功、无功解耦协调控制,可辅助提高交直流系统安全稳定水平。电力系统具备强非线性特性,在线性化模型基础上基于传统线性方法设计的稳定控制器,面对大干扰后系统运行点偏离平衡位置较远的情况具有不可避免的局限性。因此,研究直流非线性附加稳定控制,为提高电力系统大干扰后的暂态稳定性提供了技术支持,具有重要的理论意义和工程实用价值。本文建立了柔性直流输电系统在abc坐标系下的详细数学模型,并得到dq0旋转坐标系下的数学模型,在此基础上,对柔性直流输电系统进行数学建模。面向含柔性直流接入的多机交直流电网,从机理上分析了柔性直流功率变化对同步发电机动态功率平衡的影响机理,提出了直流功率作用系数,并分析了其解析表达式及特性。针对交直流系统暂态功角稳定问题,论文基于自抗扰控制理论研究提出有效的VSC-HVDC有功调制控制策略。根据VSC-HVDC对同步机组的可控能力筛选机组并确定聚合权重,将同步机群聚合转化为等效可控系统。针对该等效可控系统,利用线性自抗扰控制理论设计暂态稳定控制器。该控制器同时针对同步机组的转速差和不平衡功率进行调制,充分发挥直流调控能力提高交直流系统稳定性。控制策略的制定无需同步机组和直流输电系统的详细模型信息,且能很好适应系统运行方式的变化。在含有VSC-HVDC系统的IEEE 39节点系统仿真验证了所提控制器的有效性和鲁棒性。利用柔性直流系统无功控制独立于有功控制的特点,论文设计了一种基于自抗扰控制理论的VSC-HVDC有功-无功综合控制策略。针对交直流系统大扰动后的暂态稳定性,基于自抗扰控制理论分别设计VSC-HVDC有功、无功附加控制策略,并在此基础上针对二者不同控制特性设计综合切换策略。该策略使控制器能够在扰动过程中根据系统实时状态,以减少扰动后系统传输功率波动为目标,充分挖掘柔性直流系统有功、无功调控能力,进行直流有功、无功协调切换控制,提高交直流系统暂态稳定性。该策略既能充分发挥柔性直流有功调制维持系统暂态稳定的能力,又减少了持续有功调制导致的直流有功功率波动时间。本文在四机两区域系统和含有VSC-HVDC系统的IEEE 39节点系统中仿真验证了控制策略的有效性。论文研究工作和成果对于推动柔性直流输电技术的发展和应用、促进交直流系统安全稳定运行具有较好的技术支撑和参考价值。