新能源发电的规模化应用可以优化能源结构,改善自然环境,对我国“30·60”碳达峰碳中和目标的实现具有重要意义。风光火打捆外送发电系统可以带动“三北”地区大型新能源基地发展与能源外送,进一步拓展新能源消纳范围,有效解决东中部地区用电需求,目前已成为我国大型新能源基地电力外送的重要途径。然而,随着大规模风电机组和光伏阵列融入传统电力系统,新能源机组的不确定性会影响系统潮流,进而对互联系统的低频振荡特性造成不利影响。因此,有必要系统而深入地研究风光火打捆外送系统的低频振荡特性及稳定性改善措施,本文的具体研究内容如下:（1）针对风光火打捆外送系统低频振荡问题,构建了风光火打捆外送系统的数学模型,提出一种静止同步补偿器（Static Synchronous Compensator,STATCOM）附加功率振荡阻尼（Power Oscillation Damping,POD）控制器协调优化策略。首先以联络线传输功率信号为POD输入信号,并将POD接入STATCOM交流电压控制部分,构建了STATCOM-POD控制器。然后以系统所有低频振荡模式最小阻尼比为目标函数,采用遗传算法（Genetic Algorithm,GA）对所设计的STATCOM-POD参数进行全局协调优化。最后在IEEE 4机2区域系统上采用特征值分析和动态时域仿真进行了有效性验证,结果表明所提参数协调优化策略,可以有效改善系统的阻尼特性和动态稳定性。（2）为了实现风光火打捆系统中电力系统稳定器（Power System Stabilizer,PSS）和STATCOM-POD的协调设计,本文基于粒子群算法（Particle Swarm Optimization,PSO）和GA的混合算法提出了一种用于协调整定多控制器参数的优化方法。首先介绍了PSS的控制原理,然后根据待优化参数设计了基于PSO-GA算法的参数优化模型,目标函数综合考虑STATCOM-POD和PSS的阻尼控制与电压控制效果,用于最大限度的抑制风光火打捆外送系统的低频振荡并保证系统暂态电压稳定性。最后通过IEEE 4机2区域系统和IEEE 16机5区域系统的时域仿真与特征值分析,在不同的工况下验证了所提方法的有效性。（3）为了进一步改善风光火打捆外送系统的低频振荡特性,分析了静止同步串联补偿器（Static Synchronous Series Compensator,SSSC）的串联补偿度对系统低频振荡模式阻尼比的影响,基于联络线传输功率信号设计了SSSC-POD控制器以增强SSSC对系统稳定性的改善效果。综合考虑风光火打捆外送系统低频振荡模式的特征值实部、阻尼水平和系统暂态电压稳定,构建了目标函数,并通过PSO-GA算法和模式分析理论对PSS、SSSC-POD和STATCOM-POD进行协调优化设计以改善系统低频振荡特性。最后通过仿真,在多种工况下,包括新能源机组出力改变、联络线传输功率改变等,对设计的参数优化方法进行了有效性验证。