以电网换相为基础的传统高压直流(LCC-HVDC)输电技术已经发展的相当成熟,广泛应用于大容量、长距离传输。但是LCC换流站正常运行时受两端交流系统影响,具有依附性。而且换流站工作时产生的谐波容量大,必需配置许多滤波设备。目前基于全控型元件的电压源换流器高压直流输电(VSC-HVDC)技术飞速发展,克服了LCC-HVDC的一系列缺陷,能够独立控制有功与无功功率。本文主要研究了交直流电力系统中直流输电的控制策略及其与交流电网的相互影响,具体的研究内容如下:分析了LCC-HVDC的基本运行原理,推导了等值电路与数学模型。采用传统LCC-HVDC系统的控制策略,整流端采用恒定直流电流并配有低压限流控制,逆变端选用定熄弧角并配有定电流控制,并在RTDS仿真系统搭建了仿真模型。仿真结果表明:稳态运行时,直流电流按给定指令输出;逆变侧交流母线故障时,整流侧交流电压跌落后发生振荡,直流电压与电流剧烈波动,发生换相失败。故障消失后,系统依然振荡并且恢复较慢。研究了VSC-HVDC系统的工作机理,得出其在dq0坐标系中的数学模型。采用双闭环控制:外环整流端为恒定直流电压与交流电压控制,逆变端为恒定有功功率与交流电压控制;内环为电流dq轴解耦控制。在RTDS中搭建了仿真模型,结果表明:稳态运行时,传输功率为给定参考值;逆变侧交流母线故障时,整流侧母线依然稳定,直流电压与电流小幅波动,VSC-HVDC起到了隔离故障的作用。相比于传统的高压直流输电系统,VSC-HVDC系统的稳定性更高,控制更灵活。针对部分地区由于地理位置以及季节性差异引起的能源不平衡现象,提出VSC-HVDC系统双向传输的归一化控制策略,实现分区联络电网能源的优势互补。将VSC两侧的下垂特性归一化,获得交直流电网的传输功率参考值;比较直流线路两端传输功率参考值的大小与方向,确定直流线路的传输功率;控制直流输电线路两侧直流电压,实现功率双向传输,达到两端交流电网的功率平衡,实现了低碳电力调度。设计了三种不同的工作场景,使用RTDS仿真,验证了控制策略的有效性。随着VSC-HVDC的应用发展,与LCC-HVDC混合接入交流系统,成为发展趋势。考虑到两种换流站落点的不同以及交流系统的实际情况,本文建立了一种改进的混合双馈入直流输电系统结构,提出了在VSC-HVDC中加入电压调整和电流调整的控制方式,减小LCC-HVDC换相失败的概率,加快故障后输电系统的恢复,进而增强系统的稳定性。通过在RTDS中搭建仿真模型,验证了控制策略的有效性,同时发现故障后VSC-HVDC对系统的电压支撑能力受LCC与VSC换流站距离、负荷无功水平的限制。基于2017年山西电网规划数据,在BPA软件平台上进行了山西电网运行仿真计算,综合分析了特高压交直流电网的相互作用及其对山西电网安全稳定运行的影响。研究结果对山西电网规划和安全调度提供一定的理论指导意义。