我国能源和负荷中心的逆向分布决定了需要通过高压直流输电进行远距离、大容量输送电能。相比于两端直流输电,多端直流输电以其多电源供电和多落点受电,良好的电网结构,较高的供电可靠性及适合进行可再生能源入网等优点成为直流输电发展的趋势。目前,相比于柔性直流输电和混合直流输电,基于电流源型换流器的多端直流输电在超远距离、超大容量输电方面具有明显优势。而关于多端直流输电主回路设计的研究较少,为此,本文做了以下工作:(1)分析了多端直流输电的发展方向及其运行条件。介绍了直流电网未来发展可能的拓扑结构及其特点,指出了多端直流输电是直流电网发展的其中一个阶段。此外,论述了多端直流输电的运行条件,包括运行方式、控制方式和主回路参数的限制条件。(2)分析了多端直流输电主回路设讨方法,包括主回路参数设计和主回路稳态参数计算。通过对系统基础运行条件的确定、换流变和平抗主要参数的设计分析了主回路参数设计方法,其中详细介绍了换流变分接头档位的设计。介绍了主回路稳态参数的计算方法,其中着重论述了直流潮流计算和参数越限时各换流站的调整方法。最后,以3端直流系统为例进行了换流变分接头设计和主回路稳态参数的计算。(3)分析了多端直流输电无功补偿投切点计算方法。介绍了无功补偿容量的计算方法、投切策略以及投切点计算方法,总结了用于无功补偿投切点计算的流程,并以3端直流系统为例进行投切点的计算。(4)从控制系统的配置、系统控制方式和故障分析与保护控制三个方面对多端直流输电控制系统进行了简要分析。以电流裕度为例分析了基本配置中的分层结构,并对控制模式配置进行了介绍。以主从控制和下垂控制为主介绍了系统控制方式。对于故障分析和保护,按故障区域分析了换流站故障、直流线路故障和T接区故障的处理方式。