为解决特高压直流输电送受端系统动态无功储备不足及电压调节特性恶化问题,国家电网公司计划“十三五”期间投运一批大容量调相机组。本文以大容量调相机接入系统后的适应性研究为核心,围绕调相机失磁保护配置、大容量调相机接入对线路距离保护的影响、对发电机失磁保护的影响和对直流系统的影响这4个部分开展研究。本文首先建立了调相机失磁故障仿真模型,系统研究调相机失磁后的电气量特征;对现有调相机失磁保护原理、方法进行了介绍,分析现有保护存在的问题,并在此基础上提出了一种调相机失磁保护新方案。新型失磁保护采用无功速率作为新判据,在可靠识别失磁故障的同时,能够最大程度发挥调相机的无功调节作用。然后依据大容量调相机无功响应特性和距离保护基本原理,对接入大容量调相机后的距离保护测量阻抗表达式进行推导,并定性分析调相机接入后测量阻抗的变化特征。调相机注入电流作用于过渡电阻,会使接入侧保护测量阻抗减小,对侧保护测量阻抗增大。在纯交流电网中,这种影响较为明显,但在交直流互联系统中,影响则十分有限。针对调相机接入纯交流电网给距离保护带来的不利影响,可采用能容许较大过渡电阻能力的测量元件动作特性,从而提高距离保护的动作性能。从理论和仿真两方面分析发电机失磁后的物理过程及动态响应特性,并重点分析失磁后发电机的等有功阶段时间特性。建立了含大容量调相机接入的单机无穷大系统和多机系统,结合仿真分析在不同负荷水平及不同失磁故障类型下大容量调相机对发电机失磁保护以及多机系统失磁的影响。研究表明,调相机的接入延长了发电机失磁过程中的等有功阶段,但不会影响失磁保护的正确动作,因此,调相机的接入对失磁机本身影响不大;在多机系统中,调相机的接入增加了系统无功储备,有助于失磁机及邻近正常机组的同步运行。最后本文建立了含大容量调相机接入的特高压交直流混联电网联合仿真环境,从系统层面出发,分析送、受端电网的严重故障对动态无功的不同需求,并通过仿真,验证大容量调相机的接入对送、受端电网稳定性的影响。然后结合理论推导,分析调相机初始无功出力对其暂态无功输出能力的影响,并在此基础上提出高压直流换流站大容量调相机稳态无功出力方案。