海上风电经柔性直流送出系统在陆上电网发生故障时应具备故障穿越能力。然而,由于多级换流器在控制方式上的相互结合、相互影响使得在交流系统发生故障时,系统的故障特征变得复杂;海上风电场又因柔性直流输电系统的隔离作用,感受不到陆上电网发生故障,难以及时切换控制策略,导致系统故障穿越效果不佳。为实现海上风电柔直送出系统安全、可靠的故障穿越,论文深入研究了系统故障穿越机理和故障穿越特点,提出了两种适用于海上风电柔直送出多换流器系统的故障穿越控制方法,对保证海上风电高效输送电能具有重要意义。首先,分析了风机换流器和柔直换流器的控制特点,实现了正常运行期间各级换流器的相互配合,建立了研究需要的海上风电柔直送出系统仿真模型。当陆上电网发生不同类型的故障时,从柔性直流输电系统的直流电压和换流器的有功功率等电气量角度分析了系统的故障特征,揭示了研究海上风电柔直送出多换流器系统故障穿越控制方法的重要性。其次,提出了基于海上换流站谐波注入的故障穿越控制方法。以故障期间柔性直流输电系统功率守恒原理为基础,推导了柔直换流器和风机换流器故障期间的协调配合方程,利用海上换流站主动向风电场侧注入不同频率的谐波,并根据风机输出功率和直流电压的局部线性化关系,给出了风机切换控制策略的谐波分量表达式和谐波电压阈值,实现了无通信条件下系统多换流设备协同的故障穿越。最后,分析了直流耗能装置的控制方法,提出了基于陆上换流站直流耗能装置的故障穿越控制方法。利用直流耗能装置和换流器故障穿越控制方法启动阈值的不同,推导了直流耗能装置与换流器间的协调配合方程,并给出了故障穿越过程中二者的时序配合,使得直流耗能装置只在较短时间内进行投切。不仅有效减小了直流耗能装置的额定容量和投切时间,而且系统可实现安全、可靠的故障穿越。