随着我国电力系统规模及容量的扩大，远距离、大容量输送电能以及大区电网互联已成为我国电力系统发展的趋势。高压直流(High Voltage DirectCurrent，缩写为HVDC)输电技术以其大容量远距离输电、交流系统之间的异步互联、传输功率快速可控等优点在我国得到了广泛应用。但直流系统与交流系统的相互作用会引起如机电振荡、次同步振荡、谐波不稳定等一系列的问题，给电力系统的运行带来不利的影响。对这些问题的研究不仅能在理论上深化直流输电机理的认识，并且对实际的直流输电系统的运行也具有重要的指导作用。本文针对交流系统、HVDC系统以及交直流混合电力系统，运用非线性动力学的分岔理论、结合特征根分析方法、根轨迹法及时域仿真法对交直流输电系统的电压稳定性问题进行了深入研究，并提出了改进电压稳定性的控制策略。主要内容及创新点如下： 第一，基于分岔理论，将分岔分析中的延拓算法与直接法相结合，研究了交流输电系统电压动态稳定性。分析了不同发电机模型对系统分岔及电压稳定性的影响，以及励磁系统对系统分岔的影响，并通过时域仿真进行了验证。 第二，对含静止无功补偿器(SVC)的电力系统进行分岔研究，得出了新的研究成果，研究表明SVC可以延迟系统的Hopf分岔点和鞍结分岔点，增加负荷极限，提高电压稳定度。特别是对系统Hopf分岔节点的影响，要考虑控制器增益对系统中分岔的影响，综合优化控制器的设计和安装。 第三，创造性地将分岔理论应用到交直流互联电力系统，重点研究了HVDC系统中控制参数对系统电压稳定性的影响，通过多参数分岔分析，研究结果表明，直流线路上传输的功率比重大有利于系统的稳定；而过大的HVDC控制增益对系统电压稳定不利。