直流输电系统包括常规直流（LCCHVDC）和柔性直流（VSCHVDC）。它们的发展促进了可再生能源电力消纳,满足了日益增长的负荷需求,但也改变了受端电网的电源比例和网架结构。在不断升高的停电风险下,黑启动电源的短缺使电网“第四道防线”——电力系统恢复防线逐渐成为电网安全防御的“短板”。一旦发生大停电事故,黑启动电源数量和容量的不足将直接影响电网恢复速度。然而由于停电事件的小概率属性,投资建设新的黑启动电源经济效益很低。因此开发现有电源的黑启动潜力,是补足短板的必要之举。为此,本文以直流输电支持黑启动为目标,研究了外来直流功率参与受端电网黑启动的稳定性和控制问题。直流输电经变流器接入电网,缺少物理惯量和短路能力,对黑启动冲击的承受能力弱于常规电源。但其也有优势的一面,没有物理惯量的约束,启动和爬坡速度快,子系统并列简单,且VSC型直流还可柔性调节端电压和功率,以软启动的方式接入线路和负荷。本文基于变流器可控性高的特点,探索以直流输电作为主导电源的新型黑启动方式,挖掘其黑启动潜力。主要贡献包括三个方面:（1）建立了基于直流输电新型黑启动系统的解析模型,从静态功率平衡和暂态扰动响应两方面提出了提高系统稳定性的方法。在静态稳定方面,针对黑启动长过程功率平衡,根据电压源构网和电流源跟网的常见组合电源黑启动方式,从电压源电压支撑和电流源功率调节的角度,分析了系统的稳态运行轨迹,提出了提高系统静态稳定性的功率均衡原则。在暂态稳定方面,针对黑启动短过程扰动冲击（如线路操作、负荷启动）,基于扰动涌流造成暂态压降这一物理现象,分析了有功无功耦合的扰动冲击过程,建立了基于暂态压降的不平衡功率解析模型,提出了 LCC和VSC作黑启动电源的功率补偿控制方法。仿真测试表明,所提出的方法能够显著提高直流输电系统对黑启动冲击的稳定支撑能力。（2）建立了适应黑启动场景的变流器预测控制模型,解决了直流输电系统在噪声干扰和网架动态变化条件下的状态估计与最优控制问题。在系统暂态不平衡功率解析模型的基础上,建立了离散时间域的黑启动负荷预测模型,通过滚动优化调节器为变流器控制提供参考量。在预测模型的基础上,建立了状态估计器,通过基于正态噪声模型的卡尔曼滤波和基于控制误差反馈的可变参数更新,实现了预测模型的在线参数辨识。将预测控制与补偿控制结合,建立了功率补偿前馈-状态估计反馈-预测模型滚动优化的闭环结构,使系统在离散时域逐步搜索最优控制轨迹。仿真测试表明,所提出的预测控制方法能够使直流输电系统对量测信号噪声和网架拓扑变化有较好的自适应能力。（3）建立了含直流送端（规模化风电）和受端（LCC及VSC）的完整电源模型,提出了多直流输电黑启动电源的协调控制方法。针对送端高比例新能源特性,研究了基于预测模型和惯量响应的风电定功率并网控制方法,建立了风机与储能组合的构网控制结构,提出了风机高转速启动策略,提高送端系统的响应和支撑能力。受端基于预测控制模型,建立了构网与跟网变流器的功率均衡协调机制,提出了不依赖信息交互的电源个体自主决策的二次频率及电压调节方法,实现了新型黑启动过程的频率和电压自动恢复,提高了直流输电黑启动电源的协调性和自主性。仿真测试表明,所提出的方法能够提高不同类型电源对二次调节的参与能力,降低黑启动过程中因功率分配不均导致的电源过载风险。