基于新能源发电良好的环境友好特性,开发和利用新能源逐步成为世界各国电力能源发展的新方向。新能源机组通过电力电子设备并入电网,具有控制灵活、响应迅速等优点,但也带来了设备惯量较小、抗扰动能力较弱的问题。尤其在大规模新能源机组多点并入交流电网时,交流电网强度相对变弱,新能源机组之间以及机组与交流电网之间呈现出复杂的耦合关系,可能引发一系列振荡问题,阻碍了新能源发电技术的应用和发展,目前亟需合适的指标刻画该类高比例新能源并网系统的电网强度。短路比是分析交直流系统静态稳定的重要指标,后被推广至分析新能源机组并网系统小干扰稳定性。广义短路比进一步考虑了系统间耦合,分析了电力电子多馈入系统的小干扰稳定性机理,解决了短路比指标在多馈入系统中的不适用性。基于广义短路比指标从电网强度角度对小干扰稳定性的精确刻画,本文对该指标的主要影响因素进行了分析,通过广义短路比对主要影响因素的灵敏度得到高比例新能源并网系统稳定裕度提升方法,指导系统规划与控制问题。本文的主要研究内容和成果如下:(1)通过并网容量状态优化提升系统稳定裕度,探究高比例新能源并网系统一定小干扰稳定裕度要求下的并网容量极限。通过广义短路比对各新能源机组并网容量的灵敏度,表征并网容量状态变化对小干扰稳定性的影响,得到系统并网容量达到极限时各灵敏度满足的最优性条件,进而提出了基于小干扰稳定性的新能源并网系统并网容量极限计算方法。(2)通过线路导纳变化提升系统稳定裕度,识别高比例新能源并网系统基于小干扰稳定性的网架结构关键线路。基于广义短路比对各交流线路导纳的灵敏度,表征线路导纳变化对小干扰稳定性的影响,识别高比例新能源并网系统在小干扰稳定下网架结构的关键线路。(3)通过新能源集群参与频率控制及调整并网有功功率状态提升系统稳定裕度,探究直流闭锁故障下高比例新能源并网直流外送系统的频率紧急控制方法。针对直流闭锁故障引起的过频率问题,引入新能源集群参与频率调节,实现了频率稳定的改善,进一步通过广义运行短路比对各新能源集群有功功率的灵敏度,表征新能源集群有功功率对系统小干扰稳定性的影响,在有功功率调整的同时实现小干扰稳定性最优,基于此提出直流闭锁故障下高比例新能源并网直流外送系统的频率紧急控制方法。