近年来,海上风电场通过基于电压源型换流器的高压直流输电(VSCHVDC/MTDC)系统并网成为一大发展趋势。但含风电并网的VSC-HVDC/MTDC系统在发生故障时,可能会出现风机脱网、直流系统退出运行、甚至系统崩溃的情况。针对这一问题,本文深入研究了用于海上风电并网的高压柔性直流输电系统的控制策略,以提高系统稳定性,保证风电场在任何故障下都能坚持不脱网。本文首先研究了不同风电机组的优缺点,并深入分析VSC-HVDC的工作原理、暂态特性及各个组成部件的功能特性和参数选择方法。基于以上研究,设计变速恒频双馈风力发电机(DFIG)及VSC在不同坐标下的数学模型。研究了DFIG的GSC及RSC的控制策略;VSC的双闭环有功-无功功率解耦控制。其次,基于DIgSILENT/PowerFactory完成了含海上风电的双端直流输电系统的仿真模型的建立。详细分析了系统在陆地电网侧故障和风场侧故障下的暂态特性,并研究了不同故障下VSC-HVDC系统的控制策略。针对陆地电网侧故障的情况,首先分析并通过仿真验证了直流电容参数对系统直流电压的影响,并分析了PI控制器的参数整定方法。其次,在充分了解各国对系统故障穿越(FRT)要求的基础上,在受端换流站(REC)直流侧设计了卸荷电路,以消耗不平衡功率,帮助系统恢复稳定。仿真表明该控制在严重故障下仍能限制直流电压,实现FRT。针对风电场侧故障的情况,提出故障期间送端换流站(SEC)和DFIG提供联合无功补偿控制的策略。分别设计了一条馈线和并网点故障的机电暂态、电磁暂态仿真,说明该策略可以支撑风场交流电压,帮助系统恢复稳定,避免风电场与直流系统断开连接。最后,基于对VSC-HVDC系统的研究,将海上风电并网的双端柔性直流输电系统拓展至多端VSC-HVDC系统,搭建了四端并联放射状结构的VSC-MTDC系统。对MTDC系统的功率分配策略:电压域度控制和电压下垂控制进行了分析。在对其拓扑结构、等效电路研究的基础上,提出一种陆地电网故障时提高海上风电并网的VSC-MTDC系统FRT的协调控制策略。针对REC,引入一种改进的优先无功补偿控制策略,在故障期间支撑交流电网电压;针对DFIG和SEC,分别引入了功率减载模块和交流电压下垂控制模块,通过二者协调控制,消除不平衡功率,限制直流电压幅值,提高了系统的FRT能力。且解决了一方单独控制时可能出现的机械和电应力过高,损坏设备或时效性不足的问题。通过对并网点不同电压降落程度进行仿真,验证了此协调控制策略的有效性。