随着电力系统的不断发展,电网的规模和复杂度随之增大,作为电网的重要部分,城市电网负荷快速增长,向城市供应充足且优质的电能面临巨大的挑战,现有传统交流线路供电时存在的不足严重制约输电技术的发展。相比于传统输电模式,基于电压源型换流器的高压直流输电技术具备诸多突出的优点：全控型器件的应用能够实现有功和无功功率的快速独立控制,具有一定的动态无功补偿能力,改善电能质量,向无源网络供电,容易实现潮流翻转和多端直流,对于同样的输电走廊,在地下铺设直流电缆的情况下,线路走廊的输送能力大幅增加,同时还能达到环境友好的目的。多端柔性直流输电系统(VSC-MTDC)是对双端柔性直流输电系统(VSC-HVDC)的发展与延伸,在继承其优良性能的同时还可以通过多个换流站之间的相互协调实现多电源供电和多落点受电,控制灵活,经济性较好。优良的技术性能使得多端柔性直流输电技术很适合应用在城市电网改造中。但目前多端柔性直流工程基本上都是用于新能源发电并网、孤岛电网及无源网络供电、多个交流系统的非同步互联中,直接在城市电网中的应用与研究相对较少,另外,与传统单纯的交流输电相比,交直流混连系统之间会产生交互影响,其协调控制的难度也进一步加大,因此,有必要对VSC-MTDC系统与交流系统混合连接时的协调控制策略进行研究。本文首先对VSC-MTDC系统的分层控制原理进行介绍,在仿真软件中搭建基于同步旋转坐标系的三相两电平换流器的数学模型,在换流站级控制中采用矢量控制,并引入解耦项,然后对电压外环和电流内环控制器进行分析与设计。然后,为解决现有的VSC-MTDC系统控制策略在交流系统故障时存在的问题,本文在定有功功率换流站控制环节引入附加有功功率信号计算模块,同时在有功功率换流站分担系统不平衡功率时考虑换流站的可调容量裕度,进而提出了基于附加有功功率信号的VSC-MTDC系统协调控制策略,并仿真验证了所提控制策略在交流系统故障时对直流电压控制能力的有效性。最后,针对柔性直流系统接入交流系统后的协调控制问题,在交流系统等值建模的基础上,在PSCAD中搭建四端柔性直流系统与标准三机九节点交流系统的混合模型,设计适用于城市电网供电的多端柔性直流系统协调控制策略,对逆变侧换流站控制器进行改进与完善,实现其根据交流系统需求及送端输出功率合理分配传输功率,使传输功率在受端交流系统中的得到充分利用。