随着高压直流输电在现代电力系统中扮演着越来越重要的角色,对高压直流系统的运行与控制技术的研究也显得越来越重要。但高压直流逆变侧换相失败故障严重威胁着复杂交直流电网的安全稳定运行,尤其是受端为弱交流系统或多直流馈入的交直流系统,无功功率控制作为高压直流输电系统中重要的控制功能,不仅关系到直流系统的稳定运行,也与交流系统电压的稳定有很大的相关性,充分利用直流系统自身的无功调节能力,有利于满足交直流系统不同的运行需要。本文首先介绍了高压直流输电系统的研究现状,说明对高压直流输电系统控制特性进行研究的必要性。文章分析了低压限流控制的基本原理及其不足所在,基于两个优化方向,即拐点参数优化与曲线线型优化,对现有高压直流输电系统低压限流优化控制策略展开分析,并对今后低压限流优化控制方向进行展望。接着,系统地探究并精确计算出瞬时功率各分量的组成成分,在不对称工况下,基于αβ静止坐标系以及dq旋转坐标系分别给出了不计及与计及零序分量条件下的瞬时功率计算方法,并对比分析了三相瞬时功率计算方法与单相功率计算方法本质原理的不同,为后续换流站无功功率特性研究奠定基础。最后,本文通过定量分析交流故障下交流母线电压、换流站无功功率、直流电流三者间的特性关系,提出了有利于抑制高压直流发生连续换相失败的无功功率控制交流故障恢复策略。同时,考虑故障持续期间各电气角度的变化特性及其相互作用关系,根据高压直流准稳态计算公式和换流器触发角运行范围,获得不同故障类型下直流电流与交流母线电压间的约束关系,对直流电流指令进行约束。最后将所提控制策略应用于CIGRE HVDC标准测试模型中,仿真验证本文所提恢复策略在抑制后续换相失败、改善系统恢复性能等方面的有效性和鲁棒性。