为了满足日益增加的负荷需求,电力系统规模不断扩大,交流系统运行状态日益接近其稳定运行极限。由于具有远距离大容量输电及连接异步电网等优点,直流输电技术开始被广泛应用电力系统中。长期电压失稳导致的大停电事故在近几年时有发生,系统故障过程中由负荷恢复等慢动态特性驱动的长期电压稳定问题日益突出。特高压直流输电系统在为受端电网输送大量电力的同时,也将对整个系统的稳定性产生较大的影响,故障下交直流系统之间的相互作用为电力系统失稳留下隐患。电压失稳主要由于系统无功不足引起,直流换流器换相过程中需要交流侧提供大量无功补偿,长期电压失稳过程中,换流站电容器发出的无功补偿随着系统电压的跌落而减少。交流系统可能需要从其它区域向换流站提供无功,恶化系统电压。因此针对故障和负荷扰动下交直流系统长期电压稳定评估与协调控制研究具有重要意义。针对含电网换相直流输电(Line Commutated Converter based-High Voltage Direct Current,LCC-HVDC)的交直流系统,本文的主要研究工作如下:(1)基于最大传输功率理论,构建了交直流系统电压稳定在线评估指标。指标的构建结合了广域量测系统提供的同步量测数据,使得指标适用于薄弱母线的在线电压稳定评估。基于最大传输功率极限运行点下的指标临界条件,对系统功率裕度进行快速预测,功率裕度预测值可以为直流调制、切机和切负荷等电压控制措施提供实时控制的依据。对不同规模系统算例进行仿真,验证本文提出的交直流系统电压稳定指标的有效性。(2)考虑直流系统控制量对交直流系统电压稳定的影响,提出一种计及直流系统参与控制的交直流系统长期电压稳定模型预测控制方法。基于轨迹灵敏度构建交直流系统长期电压稳定协调控制的模型预测二次规划问题,对各交流系统控制手段和直流系统控制量进行协调。利用模型预测控制方法对系统轨迹的预测,进行交直流控制量数目自适应调整和控制地点优选,在保证良好的电压恢复效果的同时,避免或减少切负荷造成的损失。在系统恢复电压稳定后对电压稳定裕度进行校正。(3)针对含直流分层接入方式的交直流系统电压稳定分析与控制进行研究。将本文提出的传统直流单层接入方式下交直流系统电压稳定指标推广至直流分层接入系统。推导出换流母线电压对逆变侧高、低端换流器传输功率的灵敏度解析表达式,综合考虑直流分层接入下换流器各控制量的调制,基于模型预测控制理论构建分层接入方式下交直流系统的协调电压控制模型,全面协调交直流系统各控制量参与长期电压稳定控制。结合山东电网规划系统进行仿真分析,验证本文协调控制方法的有效性。