基于电压源换流器的多端直流输电有着能独立控制有功功率和无功功率;可以在电压极性不变的情况下,直接反转电流方向来实现潮流的反转;可以向电网提供电压和频率的支持,帮助电网发生事故后快速恢复供电以及黑启动;向无源网络供电;实现风能、太阳能等新能源的并网等优势。而电网互联则能更合理优化地调配全网资源,提高发电设备的有效利用率,降低发电成本;可以共享旋转备用,减少系统中发电设备的备用容量,从而降低了发电设备的总容量;可以更合理地利用系统中的各类发电厂,错峰调配,水火互补,以提高经济效益;可以进行区域间功率支援,提高了系统的可靠性和安全性。因此,把多端直流输电和电网互联相结合,对整个电网系统而言有着非常巨大的好处,特别是在互联电网发生大面积停电时,多端直流输电系统能提供直流功率作为电网的启动电源,帮助电网恢复。本文的具体研究成果如下:一.提出并分析了同步电网规模扩大后的频率稳定约束边界、低频振荡约束边界以及交流电网中同步功率支援约束边界。二.在PSCAD/EMTDC上建立了三端柔性直流输电系统的模型,提出了考虑非故障区域电网输送容量,故障电网的可受电能力,直流输电线路的最大输送能力,换流站的输送容量等约束条件的多端直流电网对主网的功率支撑策略。三.在图论的基础上,研究了新的网络节点重要度和线路权重的计算方法,并提出了基于改进的Dijkstra算法的,考虑直流功率传输约束、过电压约束、潮流约束、负荷量同步恢复约束、机组启动功率约束和机组启动时间约束等约束条件的多端直流系统为主网提供直流功率支援作为主网启动电源下的主网网架恢复方案。并用算例进行了验证。四.分析了多端直流异步互联系统中的保护分区、故障类型及保护配置。研究了换流站保护中的控制策略和保护的配合。针对多端直流异步互联系统中的直流线路故障,介绍了采用交流断路器和直流断路器的两种不同的直流故障隔离技术,并提出了基于改进握手法的多端直流线路保护策略。