基于电压源换流器(VSC)的高压直流输电(HVDC)技术——VSC-HVDC,是一种以电压源换流器和脉宽调制等技术为基础的新一代直流输电技术,不仅具有HVDC造价低、损耗小、运行费用少的优点,还具有不受受端系统短路容量的影响,不会出现换相失败的优势,目前正得到世界各国的大力研究和推广。VSC-HVDC的应用,使得传统的交流电网中含有了直流部分,给电力系统的运行和分析带来新的挑战。特别是在经济效益日益受到重视的今天,如何让含VSC-HVDC的交直流混联系统在满足安全约束的条件下,在最经济的方式下运行,是我们电力工作者需要解决的一个课题。安全约束最优潮流问题,不仅要求系统发电成本尽可能的低,还要求系统发生故障后仍能满足安全约束,是一种贴合实际要求的最优潮流。本文在经典的纯交流系统最优潮流模型基础上,加入故障后的安全约束,构建安全约束最优潮流模型,并将其应用于含VSC-HVDC的交直流混联系统中。在模型求解时,本文改进了故障筛选排序指标,考虑了天气因素导致线路停运的概率,并采用预测-校正内点法求解。与传统方法相比,本文采用的方法能够有效提高计算效率。本文主要工作如下:首先,本文分析了VSC-HVDC工作原理,推导了VSC-HVDC的稳态潮流模型,并将其接入交流系统中,实现了交直流电网的潮流计算,在四机两区域系统和New England-39节点系统上进行验证。其次,本文建立交流电网安全约束最优潮流模型。模型采用直流潮流法计算故障后各支路的功率,并采用故障筛选排序技术来减少运算规模。故障排序时采用考虑天气因素导致线路停运的故障严重指标,使得模型更贴近生产实际。模型采用原对偶内点法进行求解,充分发挥了内点法速度快,鲁棒性好,对初值不敏感的优点。通过IEEE9节点测试系统,详细地说明了整个计算过程,并验证了该方法的有效性。最后,在上述交流系统中引入了VSC-HVDC模型,并采用改进后的预测-校正内点法进行求解。在IEEE-14节点系统实现了该方法,并在New England-39系统上对是否采用预测-校正内点法、是否采用考虑天气因素导致线路停运的故障排序指标等情况进行对比。可以发现,预测-校正内点法可以减少迭代次数,提高计算效率;采用了考虑不同天气下线路停运概率的过载严重指标后,能够减少最优潮流的迭代次数,提高收敛速度。VSC-HVDC的加入,并不会明显增加计算量,还能使系统发电成本有所降低。