能源是人类生存的物质基础,然而随着全球经济的不断发展,能源危机的问题也越发严重。传统的能源因为储存有限、会造成大量污染等原因促使人类不断开发新的能源。风能作为可再生的清洁能源,其在全球范围内的储量丰富,近年来,我国风力发电事业发展很快,但同时,电网针对风电并网提出了严格要求。因为柔性高压直流输电(VSC-HVDC)自身的技术优势,可以在一定程度上使风电场不受故障的影响,所以可以说是风电场理想的并网运行方式。本文首先分析了VSC-HVDC的系统结构和运行原理,根据VSC-HVDC控制系统结构,采用直接电流控制,并设计了相应的双环控制策略,针对比例积分(PI)控制系统是建立在dq坐标系下,d轴和q轴的电流会有交叉耦合,需要前馈解耦,使得控制系统变得复杂,因此,本文采用全阶滑模变结构控制方案,推导VSC-HVDC在αβ坐标系下的数学模型,对电流内环采用滑模控制。滑模变结构控制器的引入省去了解耦环节,使得算法的计算量大大减少,系统的动态特性也比传统PI控制更好。其次研究了受端换流站交流侧发生两类故障,一类是三相接地短路,此时只要解决了低电压穿越的问题,系统仍然可以采用传统控制;另一类是单相短路故障,系统除了会发生低电压穿越问题,还会有负序电压、负序电流的影响,若仍采用传统控制,系统功率会出现2倍频分量,传统的锁相环也会受到影响。针对电网要求联网运行的风电机组必须具有一定的故障穿越能力,本文着重研究当受端换流站出现电压跌落故障而使两端系统传输的有功功率不相等,造成直流母线电压升高的问题,提出了基于直流卸荷电路和储能系统的混合电路,并设计了VSC-HVDC系统与该电路的协调控制策略。将混合电路并联于VSCHVDC直流输电线路上电容器的两端,可以平衡系统两端功率,稳定直流电压。针对负序分量影响的问题,本文通过分析换流器在系统电网电压不平衡情况下的数学模型,研究了正、负序分量的实时检测方法,选择了基于T/4周期延时法的无锁相环电网电压基波正余弦信号产生器;针对单相短路故障时功率产生2次分量的问题,基于系统2倍频功率方程提出了一种基于滑模控制的功率补偿策略,通过向系统原矢量控制中引入不同的功率补偿值可以分别实现抑制瞬时功率2倍频、抑制有功功率2倍频、抑制无功功率2倍频或者抑制负序电流的控制目标。