随着高压直流的大规模接入,我国电力系统正逐步实现全国联网、交直流互联;而高压直流系统的大量接入对常规电源产生愈发明显的置换效应,使得受端系统支撑能力变弱,导致交直流互联系统的稳定性问题日渐突出。电网规模的急剧增大和电力系统元件的复杂性给大规模电网电磁暂态仿真提出了严峻的挑战。为减小电磁暂态仿真的计算量,往往对受端交流系统进行简化,负荷模型一般选取典型静态负荷,简化后的模型是否适用值得商榷,使得电磁暂态仿真存在一定的局限性。因此,加强对交直流互联电网电磁仿真中负荷模型适应性的研究具有重要的理论意义和重要的工程实用价值。具体研究工作内容如下:(1)在详细论述大规模交直流互联电网直流侧和交流侧的电磁暂态仿真模型的基础上,深入分析直流接入后对受端系统的影响;利用短路比(Short Circuit Ratio,SCR)和换相失败免疫因子(Commutation Failure Immunity Index,CFII)指标评估负荷模型改变对交直流输电系统运行能力的影响;提出基于Hooke-Jeeves优化算法的CFII指标求解算法,精确求取不能导致换相失败发生的临界电感,从而获得最小临界CFII,仿真结果验证了所提方法的有效性。(2)针对交直流互联系统中换相失败问题,从负荷的阻抗特性、功率特性及参数变化特性深入分析了负荷模型对换相问题的影响机理,采用两区域4机系统改进的单馈入直流系统和新英格兰39节点系统改进的双馈入直流系统对我国电力系统常见负荷模型进行了仿真研究,分析了换相问题中负荷模型的适应性问题,提出了实际仿真中负荷模型结构和参数选择的原则。(3)在考虑负荷特性的前提下,提出了以抑制直流换相失败为目的,提高交直流互联系统稳定性的措施。提出了考虑负荷模型的电压交互因子的计算方法,确定每回直流的无功补偿安装边界;在计算考虑负荷模型的电压稳定因子的基础上,引入换相失败灵敏度指标,对该区域内的母线进行排序,确定最佳无功补偿装置布点:仿真验证了所提方法的有效性。综上所述:从负荷模型的阻抗特性、功率特性及参数出发分析负荷模型对换相失败影响,分析我国常用负荷模型的适应性;从而在无功补偿时计及负荷模型的影响,抑制直流换相失败,提高交直流互联系统稳定性。结果表明,负荷模型在交直流互联系统运行特性分析中有着重要的作用,选择合适的负荷模型进行交直流互联系统动态仿真分析将有效防止大停电事故、保证经济建设的优质可靠的电力供应。