伴随着我国能源开发、电能传输和电力建设的规模不断扩大,以及我国“十三五”战略规划和“西电东送”能源战略的稳固推进,采用电网换相换流器的高压直流输电(以下简称“高压直流输电”)技术得到了全面快速地发展,越来越多的高压直流输电工程投入运行,已是影响我国电网安全稳定运行的关键因素。和交流输电相比,高压直流输电拥有可对控制系统进行快速调节的技术优势,并且能最终改善整个电力网络的运行特性。控制系统是高压直流输电系统的重要组成部分,是保证整个系统稳定运行的基础,控制参数的取值直接影响着系统运行特性的优劣和抵御扰动能力的强弱。目前在实际工程中,定电流、定电压和定关断角比例-积分控制器参数常采用离线电磁暂态仿真和控制保护系统动态性能试验进行整定,这种方法本质上是一种试凑法,缺少理论依据,无法知道不同工况下的稳定性和稳定裕度。针对这一现状,本文对高压直流输电系统的控制参数整定方法进行了研究。本文首先介绍了高压直流输电系统的运行原理和控制策略,建立起了高压直流输电系统在稳定运行点的线性化状态空间模型,即系统小扰动模型;在验证了系统小扰动模型的正确性后,将状态空间模型转化成含有控制器参数变量的系统线性化传递函数模型,并利用传递函数模型分析了两侧控制系统的耦合强度,由于耦合强度较弱,可对两侧控制系统分开进行研究;接着根据李雅普诺夫第一法求出了满足系统稳定运行要求的控制器参数范围,并验证了所得结果的正确性;利用系统状态空间模型分析计算了系统的时域性能,并将系统控制参数和时域性能的关系在二维平面中表示;通过对该二维图像的分析得出比例-积分控制器的初步整定范围。为了进一步分析在系统控制参数范围整定中出现的问题,以及分析控制器参数对系统频域性能的影响,本文利用适用于非最小相位系统稳定裕度的频率表达式求出了控制器参数的取值边界表达式;对控制器参数的边界表达式及其在二维平面上的图像进行分析后,得出了比例-积分控制器参数取值和系统稳定裕度间的关系,并得出比例-积分控制器参数的整定范围;同时将系统运行在同一控制参数下的系统频域性能和时域性能相互对应,得出了不考虑对侧系统控制参数变化情况下的系统“时域—频域性能对应关系”,为实际工程的控制参数整定提供了一定的帮助。最后,对本文所研究内容进行了总结,并对利用传递函数模型分析不同锁相环和锁相环参数对系统稳定性的影响进行了展望。