当今世界,人类正在经历一场能源变革,一次能源以可再生能源等清洁能源为主的格局将成为现实。由于中国国民经济和社会发展在今后相当长的时期内仍将保持较快的速度,电力需求的自然增长在今后30-40年内也将保持一个比较快的增长速度。我国电力资源和负荷资源在地理上不匹配,特别是可再生能源无法像化石能源那样利用普通的交通工具进行输送。因此,从长远来看,大量电力的“西电东送、北电南送”仍将是我国的基本国家需求。预计到2030-2050年,将有约5亿kW的电力需要从西部送往东部,大量电力的远距离输送对输电通道的选择是一个很大的挑战,甚至会出现找不到合适输电走廊的局面。为了实现未来电网这一远景,需要发展新型输电技术。针对湖北电网持续增长的负荷需求以及省内的能源规划,结合国家电网特高压骨干网架规划和湖北电网“十二五”、“十三五”规划,论文以湖北电网消纳区外供电为背景,研究了交直流特高压接入湖北电网的关键问题。论文的主要研究内容及取得的成果如下：综合考虑交直流输电技术特性,建立了考虑功率传输特性、安全稳定性、经济性等多因素的交直流输电方案的综合评价指标体系,并提出了交直流输电方案的灰色综合优选方法,对各输电情景下所建立的交直流输电方案进行综合比选,得到了不同电压等级交直流输电方式的适用范围。建立了一套交流特高压落点评价指标体系,构造了特高压落点优选的决策矩阵,采用基于改进层次分析方法的指标权重计算方法,求得了各评价指标的最优权重,选取了交流特高压最佳落点,并进行了仿真验证。在此基础上,进一步根据新增特高压交流落点后的湖北电网结构及系统参数,研究计算湖北省消纳特高压电力电量的极限。建立了评估多馈入直流系统特高压直流接入方式的评价指标体系,确定了湖北电网“十三五”期间蒙西特高压直流的接入方式。提出了一种基于函数型非参数回归模型的中长期日负荷曲线预测的方法,得到了湖北电网“十三五”期间典型日的日负荷曲线。在此基础上,以蒙西至湖北特高压送风电为背景,建立了包含火电、水电、抽水蓄能和特高压联合调峰优化的混合整数线性规划模型,给出了湖北电网火电、水电、抽水蓄能与特高压协调运行的调峰优化方案。针对特高压在湖北落地的环境友好性问题,从噪声治理和电磁干扰测量两方面出发,研究了户外变电站整体噪声衰减预测、多点噪声源等效建模以及无源降噪技术等三方面问题,建立了特高压变电站噪声的三维空间衰减模型以及基于等效源法的变压器多点声学模型,解决了换流站／变电站等噪声源的声场建模和空间分布的预测问题。通过对输电线路工频电场测量的影响因素分析,提出了湿度是导致工频电场测量数值偏大的主要因素,并对输电线路下方的工频电场分布进行了理论分析,论证了湿度增大引起测量仪器性能变化的主要原因。