近年来,在应对能源短缺和环境保护问题,构建清洁高效的输电网络趋势下,我国大区域电网互联,大量新能源接入电力系统。在此过程中,电网规模不断扩大、运行方式逐渐复杂,包括电力系统次同步振荡(Sub-Synchronous Oscillation,SSO)、电压暂降在内的电网稳定性问题也越来越突出。随着电力电子器件和控制技术的发展,基于电压源换流器的直流输电(Voltage Source Converter based High Voltage Direct Current,VSC-HVDC)在电力系统中的比例逐渐提升,其对电网的作用也日益重要。VSC-HVDC采用全控型器件和PWM控制技术,能够实现有功无功快速独立控制,具备良好的控制性能。充分利用VSC-HVDC功率调制,快速调节换流器输出功率,能够在故障期间为交流系统提供紧急功率支援,有效增强电网稳定性。结合这一问题,本文首先介绍了 VSC-HVDC系统的拓扑结构,分析其运行原理,推导系统在不同坐标系下的数学模型并研究了换流站有功无功解耦的矢量控制策略。在此基础上,建立系统仿真模型,通过仿真验证了 VSC-HVDC具有快速的有功无功控制响应特性。针对电网中可能出现的次同步振荡现象,本文研究了如何利用VSC-HVDC功率调制提高系统阻尼以抑制功率振荡,保障电网稳定运行。研究中采用Prony辨识法得到系统等值降阶数学模型,从而获取了系统等效传递函数,再结合极点配置法在 VSC-HVDC控制系统内设计了附加次同步阻尼控制器(Supplementary Sub-synchronous Oscillation Damping controller,SSDC)。并在PSCAD/EMTDC中建立了并联VSC-HVDC的次同步振荡系统模型,通过仿真验证了所设计的SSDC的有效性。针对电网中交流系统受到扰动发生的电压暂降故障,本文设计了故障期间多端 VSC-HVDC(Multi-Terminal VSC-HVDC,VSC-MTDC)系统的控制策略,通过快速调节换流站输出功率为电网提供紧急功率支援,维持电网电压稳定,实现故障穿越。该控制策略在为交流侧提供无功支撑以维持电压稳定的基础上,充分考虑了换流器功率水平和直流系统的稳定,并结合下垂控制策略,设计了减小故障侧换流站有功功率以避免换流器过流的控制方案。最后建立了三端VSC-MTDC仿真模型,验证了控制策略的有效性。