构建新能源占比逐渐提高的新型电力系统是实现能源绿色低碳转型、达成“双碳”目标的有效途径。为了有效加快沙漠、戈壁、荒漠地区开发,推进“三北”地区大型新能源基地建设,同时为确保新能源安全可靠送出,提高新能源外送容量,在大型新能源基地中安装一定数量的调相机,即新能源-调相机方案成为主流技术路线。在此背景下,实际电网在规划仿真分析中发现,在新能源基地装设多台分布式调相机时,当远端线路发生短路故障,调相机存在同步失稳问题。本文以调相机同步失稳问题为导向,在调相机能够有效提升送端电网的小干扰稳定性的基础上,围绕大型新能源基地中调相机的同步失稳机理和多新能源基地中调相机的规划选址两方面开展相关研究工作。本文的主要工作和创新成果如下:1)针对大型新能源基地与调相机的联合系统的大扰动同步稳定问题,论文首先刻画了在故障不同阶段下联合系统的功角特性,揭示了弱电网短路故障下联合系统同步失稳的机理;其次,提出了联合系统与等值同步机组的容量折算方法;同时从电网短路比的角度,量化了为保证调相机同步稳定的接入前系统的临界短路比条件;最后,从新能源输送有功/无功功率水平、调相机惯性时间常数以及电网强度等方面分析了大型新能源基地中调相机同步稳定性的变化规律并提出了相应的改善措施。2)针对同步稳定约束下多新能源基地并网系统中调相机的优化选址问题,论文首先基于低穿导则将新能源等效为恒定电流源并联恒阻抗的模型,结合各节点的有功需求,提出了不同故障位置下节点的有功加权功角灵敏度指标,用以指导调相机的规划选址;然后结合节点的有功加权功角灵敏度指标,考虑了调相机接入多新能源基地时在故障不同阶段自身的功角特性,分析了区域内故障和无穷大联络线上故障时调相机的同步失稳风险,确定了适合调相机接入的临界灵敏度指标,从而划定了保证调相机接入后同步失稳风险较小的系统区域。本研究为调相机的选址定容和惯量需求提供了一定的理论基础。