特高压直流输电的快速发展满足了负荷中心日益增长的能源需求。但聚集的多直流落点也增加了交直流系统耦合的复杂程度,换相失败问题尤为突出。在多直流馈入地区接入新一代大容量调相机是抑制多馈入直流系统换相失败的有效途径。科学合理的调相机选址及定容方法是防止多馈入直流换相失败和保证系统安全稳定运行的关键。本文从降低多直流馈入系统换相失败风险以及提高故障切除后的电压稳定性出发,对多馈入直流系统中调相机的优化配置问题进行研究。仿真模型是分析多馈入直流换相失败的有效工具。本文根据华东地区500k V的实际网络拓扑,在PSCAD/EMTDC中建立了多馈入直流系统的电磁暂态仿真模型,并通过并行计算大幅提升了求解效率。根据理论与仿真分析,对多馈入直流系统换相失败的机理及其影响因素进行了分析,并归纳了评估换相失败风险的指标,为后续研究调相机对多馈入直流系统换相失败的影响奠定了基础。明确调相机对换相失败的抑制效果是研究调相机优化配置方法的基础。首先,分析调相机在不同时间尺度下的无功输出特征。在此基础上,从理论与仿真两个角度分析了调相机对单条直流故障期间换相失败与故障切除后电压稳定性的影响,并量化了调相机对故障期间换相失败抑制效果与故障切除后电压恢复速度的提升效果,为调相机的容量配置提供了理论依据。最后,分析了调相机接入对多馈入短路比与多馈入交互作用因子的影响,为调相机接入节点的选择奠定了基础。基于调相机对多馈入直流结构的优化效果,提出了一种调相机接入点的选择方法。通过量化单点接入调相机后多馈入短路比与多馈入交互作用因子的变化量,建立了调相机接入节点选择方法的数学模型。该数学模型符合多目标优化的特征,采用极差标准化进行求解并排序后,可确定调相机接入节点。在华东电网的多馈入直流模型中进行了验证,结果表明,所提调相机选址方案的多馈入直流换相失败减少次数最多,换相失败抑制效果最好。在调相机接入点确定的情况下,提出了一种调相机容量配置方法。综合考虑调相机的换相失败抑制效果与故障切除后电压恢复速度的提升效果,建立了调相机容量配置优化的数学模型。针对目标函数难以求解的问题,提出了目标函数求解的自动化实现方法。在目标函数全部求解完毕后,采用快速非支配排序得到Pareto解集,并通过标准离差法选择了最优解。以华东电网为例,对调相机容量配置方法进行了验证。结果表明,最优方案可降低多馈入直流换相失败风险,提高故障切除后电压稳定性。