建设特高压直流输电工程是我国能源安全、高效、清洁供应的客观要求,也是能源转型战略的重要组成部分。但是,随着我国特高压直流工程的不断投运和新能源的大量并网,交流电网潮流变化引起换流站离散调压设备频繁动作的问题日益突出。同时,当前工程中,换流站和交流系统无功电源独立控制,而为解决送、受端电网局部动态无功支撑能力不足问题建设的直流配套电源（如:换流站内的大容量调相机）,存在稳态调节能力利用不足的问题。因此,如何实现换流站内调相机和直流系统的协调控制、以及如何实现特高压直流近区电网中交流系统对换流站的协调成为亟待解决的关键问题,这对充分发挥直流配套电源的稳态无功支撑作用、降低换流站离散调压设备动作频次具有重要意义。基于此,本文从特高压直流换流站和特高压直流近区电网两个方面,对含LCC-HVDC的交直流系统电压无功优化方法开展了深入研究。实现特高压换流站内调相机和直流系统的协调优化控制,要考虑调相机暂态备用需求时变的特点;同时,现有交直流系统动态无功优化模型不满足换流站的最小滤波容量要求以及交流滤波器和并联电容器的投切顺序要求。针对这一问题,本文提出一种考虑调相机协调作用的特高压换流站动态无功优化模型,在现有研究的基础上,增加了调相机稳态无功的非固定边界可调范围约束、换流站的最小滤波容量约束以及交流滤波器和并联电容器的投切顺序约束。此外,进一步考虑分层结构特高压换流站高-低层换流器电压平衡控制的特点,增加高-低层换流器的对称运行约束,建立了分层结构特高压换流站动态无功优化模型。采用两阶段松弛解耦算法实现模型的有效求解。以我国东北地区ZLT换流站和华东地区分层结构TZ换流站的实际算例验证了所提方法的有效性。考虑调相机协调作用的特高压换流站动态无功优化方法可以有效降低换流站离散设备的动作次数,但其假设所有设备可以统一调度,且源荷功率能够准确预测,而实际系统中调相机和直流系统采用相对独立的控制方式,且预测工况和实际工况之间会存在误差。针对这一问题,本文提出一种基于动态无功优化的调相机和直流系统协调控制参数整定方法。首先,设计了调相机的区图控制策略,以换流母线电压划分控制区图,调相机采用无功和电压两种控制模式,提出了不同控制模式之间的转换逻辑和理想值整定方法;其次,提出了交直流统交换无功的分时段控制策略,基于交流滤波器/并联电容器投切的死区控制原则,以考虑调相机协调作用的特高压换流站动态无功优化结果为目标,兼顾预测误差,提出了交直流系统交换无功理想值的整定方法。以我国东北地区ZLT换流站的实际算例验证了所提方法的有效性。特高压直流近区电网三级电压控制中实现交流系统对换流站的协调作用,可以有效降低换流站离散调压设备额外动作的风险。为此,本文提出一种考虑换流站独立控制约束的特高压直流近区电网三级电压控制优化模型。模型以三级电压控制周期内源-荷-换流站功率保持不变为基本假设,在常规交直流系统静态无功优化模型的基础上,所有离散调压设备不参与三级电压控制优化,增加了换流站就地无功平衡的死区控制约束。此外,针对现有研究中无功电源可调范围固定的问题,建立了直流配套电源稳态无功的非固定边界可调范围约束。采用预测-矫正原对偶内点法实现模型的有效求解。以我国东北地区ZLT换流站及其近区交流电网的实际算例验证了所提方法的有效性。交直流系统动态无功优化可以实现所有连续和离散调压设备的时空协调,为交直流互联电网的无功资源评估、AVC策略提供理想的决策依据。为此,本文提出一种基于ADMM解耦算法的特高压直流近区电网动态无功优化方法。模型方面,在现有研究的基础上,考虑换流母线电压和直流配套电源对换流站暂态支撑作用时变的特点,增加了换流母线电压的非固定可变运行范围约束和直流配套电源稳态无功的非固定边界可调范围约束;考虑交流滤波器和并联电容器投切的控制要求,增加了换流站的最小滤波容量约束以及交流滤波器和并联电容器的投切顺序约束。算法方面,针对现有研究中基于LCC-HVDC的交直流系统动态无功优化算法求解效率低,LCC换流器特性方程非线性程度高、线性化误差大等问题,提出一种基于交替方向乘子法的特高压直流近区电网动态无功优化算法,以交直流系统耦合母线为边界节点,迭代计算交、直流系统分解协调模型。具体而言,交流系统采用高精度的线性化模型,借助CPLEX求解;直流系统采用精确的非线性模型,借助内点法和动态规划法交替求解,其中,采用的状态约简策略大幅度降低了离散变量的搜索空间,避免维数灾问题。针对优化模型中多目标函数权重数值设置困难的问题,提出一种多目标权重系数的自适应调整策略。以我国东北地区ZLT换流站及其近区交流电网的实际算例验证了所提方法的有效性。