我国能源分布的显著特点是集中度高、与负荷中心呈逆向分布。因此,有必要探索能源的跨区外送,目前常见的做法是借助特高压输电系统,将大型能源基地的风能输送到负荷中心,保障能源从西北、东北和华北地区到东部。然而输送过程中,高压直流输电系统极易产生换相失败故障。一般情况下,风电场和整流站之间的无功功率处于平衡状态,但是输送过程中,高压直流输电系统产生的换相失败故障会让这种平衡受到影响,于是送端交流侧会产生暂态过电压,幅值先低后高。为了高压直流输电系统的正常运转以及风机的不脱网运行,亟需研究换相失败下送端系统暂态过电压的形成机理,以及风电机组不同控制方式对送端电网暂态过电压的影响,提出对换相失败故障导致的暂态过电压有抑制作用的控制策略。主要研究内容为:（1）对直驱风电直流外送的组成、控制策略和仿真模型的建立进行了介绍。介绍了直驱风电机组和高压直流输电系统的组成结构,对直驱风电机组、高压直流输电系统进行了建模,最后基于上述数学模型,在PSCAD软件中搭建了直驱风电机组和高压直流输电系统的仿真模型。（2）对换相失败故障下送端系统暂态过电压形成的原因进行了阐述。通过剖析风电场和整流站之间无功功率的交换,阐述了送端系统暂态过电压形成的原因。（3）研究了风电机组无功电压控制方式对送端系统暂态过电压的影响。首先研究了直驱风电机组的投入对送端系统暂态过电压的影响,接着建立了两种无功电压控制方式下的仿真模型,研究了不同无功电压控制方式对暂态过电压的影响。（4）研究了风电机组不同功率优先模式对送端系统暂态过电压的影响。建立了两种功率优先模式下的仿真模型,在PSCAD软件中研究了不同功率优先模式对暂态过电压的影响。（5）研究了风电机组电压源型和电流源型控制技术对送端系统暂态过电压的影响。首先,根据电压源型控制机理,建立电压源型直驱风电机组仿真模型,在PSCAD软件中比较了直驱风电机组电压源型和电流源型技术对暂态过电压的影响。（6）提出了基于风机高电压穿越的直流送端系统暂态过电压抑制方法。基于高电压穿越控制的原理,提出了拓展无功调节能力的直驱风电机组高电压穿越控制策略,并通过PSCAD仿真软件验证所提的改进直驱风电机组高电压穿越控制策略对送端交流系统暂态过电压的抑制作用。