电网互联提高了系统经济性,但是随着系统规模的扩大,低频振荡现象时有发生。高压直流作为目前大容量、远距离输电的重要方式,在区域间低频振荡抑制方面具有明显的优势。在交直流混联系统中,直流系统利用其功率高度可控性可对与其并联的交流联络线进行快速功率支持,增加系统阻尼,抑制区域间振荡。若是区域间仅通过直流系统互连,运行于异步联网方式,区域间低频振荡将从根本上得以解决,此时超低频振荡成为影响系统稳定的主要因素。本文首先建立系统动态数学模型,包括原动机及其调速器、传统高压直流输电系统、VSC-HVDC系统以及负荷。利用PSCAD/EMTDC,在典型的四机两区系统的基础上搭建交直流混联仿真系统和直流异步联网仿真系统。在交直流混联系统中,设计了一种高压直流附加阻尼控制器。从三方面分析了该附加阻尼控制器对区域间强迫振荡的抑制效果,仿真结果表明:当扰动源的频率为区域间低频振荡频率时,抑制效果最佳;增加扰动源与直流换流母线之间的电气距离,抑制效果略微降低,但是抑制效果明显;抑制效果随传统高压直流输电功率水平增加越明显。由于柔性直流输电(VSC-HVDC)没有换相失败等问题,使用范围越来越广。采用相同的附加阻尼控制器设计方法,设计了一种VSC-HVDC附加阻尼控制器。分析VSC-HVDC附加阻尼控制器对强迫功率振荡的抑制效果,得出如下结论:在扰动源位置和扰动源频率研究方面,VSC-HVDC附加阻尼控制器和高压直流附加阻尼控制器对联络线强迫功率振荡的抑制效果相同;VSC-HVDC附加阻尼控制器对区域间强迫振荡的抑制效果几乎不受直流系统功率传输水平的影响。在直流异步互联系统中,采用增广最小二乘法对水轮发电机调速系统进行传递函数辨识,将传递函数辨识方法与阻尼转矩分析相结合,从频域上分析了水轮发电机调速系统的阻尼提供情况。同时采用总体最小二乘法-旋转不变技术的信号参数估计(TLS-ESPRIT)算法对调速系统时域数据进行振荡模态辨识。分析了水电占比、水锤时间常数、负荷以及调速系统控制方式对系统超低频振荡的影响。通过仿真和分析,得出水电占比过高、水锤时间常数过大、负荷频率特性过小以及控制方式不合理可能是造成云南电网发生超低频振荡的原因。适当调整调速系统的控制方式或者加装调速器侧电力系统稳定器(GPSS)均可有效抑制超低频振荡。