随着“碳达峰”、“碳中和”发展目标的提出,大容量新能源集中并网将电能安全经济地传输至负荷中心、加快特高压直流工程建设,已成为建设新能源为主体的新型电力系统工作中的重要内容。常规高压直流（Line-Commuted Converter based High Voltage Direct Current,LCC-HVDC）工程对受端电网电压的运行水平要求严格,直流近区电网运行电压偏低/偏高问题引发广泛关注。同时交流系统大规模潮流变化导致换流站离散设备额外动作频次偏高的问题也愈发突出。因此,为降低换流站离散设备的风险,自动电压控制（Automatic Voltage Control,AVC）策略应将换流站的电压无功协调需求考虑在内。实际系统中,源荷功率在二、三级电压控制周期内保持不变的假设并不成立,源荷功率随机波动的相关性以及AVC控制周期对源荷功率波动特征参数的影响不容忽视。此外,在定功率-定关断角（Constant Power-Constant Extinction Angle,CP-CEA）的典型直流控制方式下,送、受端换流站电压无功间存在关联性。这使得受端换流母线电压波动对两侧换流站的交换无功均会产生显著影响,从而导致两侧换流站离散设备动作,由此会给交直流系统AVC协调带来建模的复杂性。综上,本文在现有直流控制体系相对独立的前提下,首先针对发挥直流近区电网的稳态电压支撑能力、减少换流站内离散设备额外动作次数的需求,研究协调二级电压控制方法;其次考虑源荷功率随机波动对直流近区电网电压控制决策带来的影响,研究协调二级电压控制概率决策方法;最后考虑二级电压控制目标的参考需求,研究受端电网三级电压控制概率决策方法,加强交流系统对换流站的电压无功协调作用。基于此,本文主要研究内容如下:（1）提出了考虑CP-CEA方式的协调二级电压控制模型充分考虑CP-CEA方式下送、受端换流站的耦合特点,在常规交流系统协调二级电压控制模型基础上,通过增加送、受端换流站的关口无功死区控制约束、换流母线电压和直流电压安全约束,以及推导约束状态变量与控制变量之间的灵敏度系数,实现新模型的构建。仿真结果表明,该模型可以实现交流系统对直流系统的协调,以有效减少换流站离散设备的额外动作频次。（2）提出了考虑CP-CEA方式的协调二级电压控制概率决策模型在上述确定性模型基础上采用场景法建立概率决策模型。其中考虑源荷功率预测误差服从正态分布,通过二级电压控制周期内的分钟级历史数据统计获取其正态分布的特征参数以及相关性系数。采用拉丁超立方抽样和改进k-mediods聚类方法来实现典型随机场景的模拟,各场景之间的耦合决策变量为直流近区内发电厂的高压母线电压,以满足二级电压控制对一级电压控制的决策支持。仿真结果表明,该概率决策模型能有效减少换流站离散设备的额外动作次数。（3）提出了考虑CP-CEA方式的三级电压控制概率决策模型充分考虑CP-CEA方式下送、受端换流站的耦合特点,在常规交流系统三级电压控制模型基础上,通过增加送、受端换流站的关口无功死区控制约束、换流母线电压和直流电压安全约束,构建了三级电压控制的确定性模型。在此基础上进一步考虑三级电压控制周期内源荷功率波动的随机性,采用场景法、拉丁超立方抽样和改进k-mediods聚类方法,实现三级电压控制的概率决策模型的构建。各场景之间的耦合决策变量为各区域的中枢节点电压和换流母线电压,以满足三级电压控制对二级电压控制的决策支持。仿真结果表明,该模型能够从三级电压控制角度实现交流系统对直流系统的协调,以有效降低源荷波动导致无功分布不合理的风险。