随着可再生能源的不断发展以及远距离输电技术的不断进步,可再生能源并网带来的稳定性和电能质量问题也备受关注。由于风力资源丰富的地区往往远离电力主干网,风电场发出的电能需要远距离送入电网。交流传输是常用的风电并网方式,但当输送容量和距离达到一定值后,易产生机端电压升高越界现象,此时,采用柔性直流输电并网方案是一种好的选择,尤其对海上风电,可以降低成本。由于大型风电场输出的功率大,电压等级高,柔性直流换流站需要采用模块化多电平功率变换器(Modular Multilevel Converter,MMC)。目前,国内外已建设了多项风电场经柔性直流输电并网工程,然而理论上对风电-柔直并网系统对电力系统稳定性的影响研究尚刚刚起步。实际的并网系统是否产生振荡及振荡产生的条件是急需探究的问题,其不确定性大大阻碍了风电-柔直并网工程的应用。本文将主要对风电场经柔性直流高压输电(High Voltage Direct Current transmission,HVDC)系统并网的稳定性问题开展研究,主要工作如下:(1)在总结国内外风电和柔性直流并网技术现状及其运行控制方式的基础上,建立了双馈机组风电场的数学模型及MATLAB仿真模型。在Simulink平台上,验证了风电机组的控制策略和低电压穿越性能。(2)建立了MMC柔性直流输电系统的数学模型,讨论了其调制策略、MMC整流和逆变原理,以及风电场与柔性直流输电系统中的控制策略;搭建Simulink仿真模型,验证了风电-柔直系统的运行特性。(3)对单风场柔性直流输电并网系统,推导了风场与柔性直流输电互联系统小信号稳定性阻抗模型,并进行了稳定性分析。通过时域仿真,验证了阻抗模型分析的正确性。(4)探讨了多风电场互联经多端柔性直流接入系统的稳定性分析方法,给出了互联系统阻抗模型简化方案,并推导出其稳定性判据,对整体系统的稳定性进行分析。(5)对风电-柔直系统在发生故障时的稳定性问题进行了分析,探讨了风电机组和柔性直流换流站的协调故障穿越控制策略,并通过仿真验证了控制策略的有效性。