柔性直流输电技术可实现有功和无功功率的四象限独立控制。模块化多电平换流器拓扑的提出更是极大地提高了换流站电压等级和容量以及输出交流电压波形的质量,降低了开关元件的开关频率和损耗以及动作一致性的要求,使得柔性直流输电技术更适合用于复杂工况下的电能输送和新能源电源的并网消纳。目前,我国已建设了南澳和舟山多端柔性直流输电系统来完成风电能量的并网和传输。未来,在引入更多种类的换流站、新能源电源和储能设备后,大规模直流电网在实际工程中的应用已呼之欲出。协调控制策略将平衡直流电网与其接入的交流电网的瞬时交换功率,以保持直流系统电压稳定。本文提出了一种新型直流电压下垂控制策略作为大规模柔性直流电网的协调控制策略。该策略将换流站分组,并对每个换流站分组设计相应的电压裕度和死区来区分各组参与协调控制的优先等级。这样,已有的电压裕度和死区就不再受直流电网中换流站个数变化的影响,极大地增强了下垂控制的适用性。给出了新型直流电压下垂控制策略电压裕度和死区的优化选择方法。该方法通过系统各电气量暂态中的过调量和调整时间以及新稳态运行点的直流电压来优化下垂控制的动态特性。同时,还给出了一条改进的功率-电压特性曲线,根据实际运行工况化简了下垂斜率的求取过程。讨论了新型下垂控制策略与其他换流站层控制策略的配合运行方式,包括与附加直流电压控制策略和具备同期并网能力的直流电网平滑启动策略的配合方式,增强了所提下垂控制的兼容性。其他同层换流站控制策略与下垂控制的配合方式可参考以上两种控制策略与下垂控制的配合方式。最后,本文设计了基于EMTDC的大规模柔性直流电网控制系统的仿真平台。利用等效控制子函数的调用解决控制元件复制工作。为自定义封装模块设计多维信号交互接口来解决信号维数转换问题。因此通过自定义封装模块而建立的仿真控制平台极大地化简了控制系统建模的工作量和复杂度。通过在大规模交直流混合系统中的仿真计算验证,证明了本文提出控制策略的可行性与有效性,并对实际工程应用具有一定的指导意义。