现代电力系统的互联运行在带来巨大经济、社会效益的同时也使得电网的结构和运行方式变得日益复杂。由于交流同步互联相对于直流异步互联在投资和设备制造方面存在着优势，使得交流同步互联还很难全面被直流异步互联所取代。在今后相当长的一段发展时期内，现代电力系统中交流同步互联方式仍然占相当比重，甚至占据主要地位。然而交流同步互联方式也给系统的运行和控制造成了一系列的困难，需要采取适当的措施加以解决。其中，在交流联络线上加装合适的潮流控制设备就是一种比较经济可行的措施。相间功率控制器(Inter-PhasePowerController，IPC)有独特的潮流控制鲁棒性、限制短路电流和隔离故障的特性，在提高联络线传输功率、控制联络线潮流、减小互联电网正常运行变化互相干扰和隔离互联系统故障相互波及方面可以发挥积极的作用，因此有望应用于大区电网的交流同步互联。然而，IPC的不同功效对参数和运行域的灵活调节也提出了更高的要求，需要从动态的角度对参数和运行域进行快速调整才能适应IPC不同功效的要求。本文从运行域解析和优化调控的角度对IPC的运行与控制的诸多问题进行了深入研究。首先，基于IPC的通用电路模型，分析了IPC稳态电压的基本关系。针对参数共轭条件，提出并定义了调谐型IPC(TunedInter-PhasePowerFlowController,TIPC)正常稳态运行电压基本可行域的概念及其基本形式，并重点解析了受端等效负荷、电容和电感的电纳、移相环节参数在满足电压基本可行域的前提下各自应该界定的基本可行域。通过典型TIPC的仿真分析，说明了不同TIPC在基本可行域方面存在的差异。以可行域的面积为性能评估指标，建立了基本可行域的性能优化模型，并提出了域的几种基本优化方式。通过域的评估和优化，可以为IPC的结构与参数设计、IPC的运行和控制提供理论和方法指导。 其次，针对常规IPC是一种静态调节设备，虽具有鲁棒潮流控制、短路电流限制和两端电压弱影响的良好特性，但也存在着设备过电压与安装点电压容易越限、各种运行性能要求下的控制参数分散性较大、不易实现多种运行性能的协调及运行域的快速切换等问题，提出了一种动态可控IPC(DynamicControlledInter-PhasePowerFlowerController,DCIPC)的原理结构，分析了它的4种控制策略：(1)基于系统全局正常运行信息的性能协调控制策略；(2)基于设备就地局部正常运行信息的性能协调控制策略；(3)基于就地局部事故状态信息的控制策略；(4)设备投入与退出时的控制策略。在此基础上，提出了各种控制策略对应的参数协调方法以及控制系统的实施方案。 进一步地，分析了DCIPC改善电力系统暂态稳定性的作用机理，研究了DCIPC在电力系统暂态过程中的动作规律。针对系统振荡的不同阶段，提出相应的DCIPC参数控制策略：通过bang-bang控制提高故障发生后第一摇摆的稳定性；用模糊控制策略提供阻尼平息系统的后续振荡。此策略显著提高了DCIPC在改善电力系统暂态稳定性方面的能力。 最后，对IPC的潮流解算问题进行了分析。通过对常规节点附加注入法和常规牛顿法的剖析比较，得出了前者收敛性存在问题的主要原因在于等效附加注入项处理得不够全面。在此基础上，提出了改进的节点附加注入法，该方法在潮流方程的节点功率不平衡量中引入新的修正项，使潮流的收敛性得到改善。另外，针对IPC的潮流控制特性，提出一种IPC支路切割法以模拟IPC在潮流计算中的影响。与节点附加注入法相比，IPC支路切割法具有更少的计算量和更好的收敛性。