我国的能源生产和需求呈现逆向分布的特点,能源资源主要分布在北部、西部和西南地区,而对电力需求最为巨大的主要是中东部地区。由于近年来环境保护和土地成本因素的影响,加上我国主要流域的中下游水利发电能力几乎饱和,中东部地区很难大规模建设新的发电厂。上述现状决定了我国必须实施“全国联网、西电东送、北电南送”的跨区电力资源优化配置战略。高压直流输电（High Voltage Direct Current,HVDC）方式具有远距离输电效率高、能够实现区域交流电网之间的异步连接、节省输电走廊和投资方式灵活等优点,成为远距离跨区域输电的重要手段。受端电网的各类扰动,包括电压畸变、各类故障以及暂态电压失稳均会对直流系统的稳定运行产生影响。针对直流输电工程巨大的发展前景和技术优势,有必要对受端电网的各类扰动下的直流系统运行特性进行研究,并针对性的提出各种改进措施,为电网的安全运行提供技术支持。本论文着眼于高压直流系统（High Voltage Direct Current,HVDC）面对受端电网扰动时的运行特性分析以及应对措施研究,为交直流混联电力系统的运行和规划提供技术支持。研究的内容主要包括4点:1,逆变侧交流电压畸变下HVDC运行特性分析;2,面向受端电网单相故障的直流系统换相失败免疫能力评估;3,基于2阶Daubechies小波的直流换相失败检测方法研究;4,直流逆变站紧急无功控制方法研究。（1）针对换流母线电压谐波畸变情况下对HVDC运行特性分析的需要,本文推导了逆变侧交流母线电压存在畸变时锁相环的输出特性和阀换相特性,揭示了谐波电压对逆变侧定熄弧角控制带来影响的机理,解释了谐波电压的存在会增加逆变侧β角指令值、降低直流系统传输容量的原因。针对交流母线电压谐波畸变情况下定熄弧角控制不能很好跟踪其整定值的问题,本文通过减小电流偏差控制的增益,有效减小了定熄弧角控制在交流电压畸变时的稳态误差量,降低了输送功率的损失。最后,为应对谐波影响下直流准稳态模型不能准确描述直流系统运行特性的问题,提出了谐波影响下直流系统稳态工作点的计算方法。通过对Cigre-Benchmark模型的时域仿真,验证了本文理论分析的正确性、改进措施的有效性和计算方法的准确性。（2）针对电力系统最常见的单相故障,提出单相故障本地换相失败免疫指标和多馈入系统的换相失败免疫指标,为受端电网规划方案的评估提供参考。本文方法与时域仿真方法相比具有相当的精度,同时大幅减少了计算量。在计算接地阻抗和短路电压的关系时,针对阻抗法未考虑直流换流站在交流故障中的运行特性这一不足,提出基于定触发角-定电流准稳态模型的多馈入系统短路电压计算方法,以更加精确地得到临界阻抗。基于Cigre-Benchmark模型构建了三馈入系统,通过时域仿真结果、阻抗法计算结果和本文方法结果的对比,证明了所提方法的有效性和先进性。（3）新一代调控系统仿真平台中,系统保护依据仿真结果得到启动判据。换相失败检测虽然在工程上有一些实践,但判据较为繁杂且多有局限性,不适应仿真工作中快速性的需要。本文基于直流电流波形在换相失败前后的畸变特征,提出了基于具有2阶消失矩的Daubechies小波的换相失败检测方法。一旦检测到反映直流电流2阶及以上阶导数的小波系数超过阈值,同时直流电流有变大的趋势且未发生反向,即认为发生换相失败。本文方法基于换相失败发生时的直流电流实际情况,相对现有的换相失败检测方法更为便捷,对换相失败故障本身更具针对性,可以迅速向应对换相失败扰动的交直流电网稳定控制系统提供准确的信息,也可以为新一代调控系统仿真平台中系统保护的启动提供准确判据。时域仿真结果证明本文方法的有效性和准确性。（4）受端电网存在以感应电动机为主的旋转负荷时,在交流故障后负荷母线电压有暂态失稳的可能。直流系统对受端电网而言是巨大的无功负荷,但同时由于其自身调节速度快的特性,可以在短期内为受端电网提供无功支撑。当前直流逆变站对受端电网的紧急无功支援策略主要基于定性分析或经验判断,缺乏定量的计算;同时,为了电压恢复的快速性,紧急无功支援策略需要在具备精确性的同时具备快速性。本文基于电力系统的微分-代数方程,研究以感应电动机为主要负荷的直流落点地区暂态电压失稳问题,通过减少直流电流的方法将换流站作为紧急无功电源,防止电压失稳现象的发生。在对直流电流控制量的定量计算方面,本文采用基于全局正交配置的非线性模型预测控制方法,建立了以直流传输电能损失最小为目标,以感应电动机转差率恢复路径为约束的非线性优化模型,通过内点法求解得到最优直流电流控制方案,既能避免以感应电动机为主要因素的暂态电压失稳现象的发生,同时能够尽量减少直流系统传输电能的损失。时域仿真结果证明了方法的有效性、精确性和快速性。