风电出力具有波动性、随机性、间歇性等特点,客观上需要可灵活调控的消纳系统与之相匹配。大规模的风电直接接入传统的交流电网存在着调频、调压以及低电压穿越等多种问题,而使得目前的交流电网对风电的消纳存在着问题。柔性直流输电(Voltage Source Converter based High Voltage Direct Current,VSC-HVDC)具有全控特性,不需要借助外部电源实施换相,非常适合风电场这种相对较弱的电源并网使用。但是风电场经VSC-HVDC送出系统仍然存在一定的技术挑战,对于风力发电系统来说,需具有较强的低电压穿越能力;对于整个系统来说,需解决交流电网故障时系统的故障穿越问题。所以,本文开展对风电并网系统的主动支撑能力与故障穿越能力研究,对整个系统的安全性及稳定性有着重要的意义。首先,以双馈风力发电机作为研究对象,建立了旋转坐标系下数学模型及机网侧变换器数学模型。建立了VSC-HVDC系统数学模型,设计了外环和内环控制策略。仿真分析表明:在风电场并网点电压跌落时,风电场应具备低电压穿越能力,同时应对电网提供电压支撑;在系统电网交流侧故障时,必须采取控制方案来实现整个系统的故障穿越。为了实现风电机组的低电压穿越能力,提出了改进的Crowbar和Chopper控制方案,同时采用静止同步补偿器作为额外无功支撑设备,综合对网侧换流器控制进行改进,实现对电网提供电压支撑。仿真验证了该方案的有效性。最后,为了解决整体系统的故障穿越问题,提出了投入自调控耗能电阻电路与通过最大功率追踪降载法相结合的协调控制策略。在故障初期,投入自调控耗能子模块来抑制降载法因通讯延迟而引起的电压抬升过高;在最大功率追踪降载法投入运行后,可减少耗能子模块运行数量。仿真结果证明,在协调控制策略下,整个故障期间VSC-HVDC直流母线电压没有超过阈值,整个故障期间具有非常平稳的故障穿越效果,且相较于传统方法电压波动更小,系统成本较低。证明了该故障穿越协调控制策略的有效性。