直流输电在我国已有一定规模,特高压交流也在陆续规划建设中,未来我国将形成特高压交直流混联的跨区域大电网,对交直流混联系统的薄弱节点进行识别,并建立考虑电压稳定性的无功规划模型对提高我国电网的安全稳定运行能力具有重要意义。本文取得的研究成果主要有:(1)提出了考虑静态电压稳定性的无功规划选址方法。良好的无功规划方法不仅依赖于精确的电压稳定评估指标,而且需要对交直流混联系统的无功规划进行选址分析,为此,本文提出了扩展电压灵敏因子,相较于常见静态电压稳定指标,该指标考虑了直流输电、发电机及励磁系统和动态无功补偿装置等元件的电压调节特性,指标灵敏性好,能够有效识别交直流混联系统的静态电压稳定薄弱节点,并可确定考虑静态电压稳定性的无功规划最佳选址位置。(2)建立了考虑静态电压稳定性的无功规划模型。直流输电落点集中于某区域电网是我国大电网的一个新特点,多馈入直流输电间的耦合作用使得其运行状态相互影响,为此,本文基于可量化计算的电压交互影响因子指标,建立了考虑多馈入直流输电间电压交互影响的无功规划模型,旨在降低直流输电间电压交互影响、减小系统网损成本以及降低静态无功补偿装置投资成本,提高交直流混联系统的静态电压稳定性和无功规划的经济性。(3)提出了考虑暂态电压稳定性的无功规划选址方法。提出的暂态电压恢复指标和暂态电压波动指标,能够对交直流混联系统故障后的暂态电压恢复能力进行评估,并能够确定交直流混联系统中考虑暂态电压稳定性的无功规划最佳选址位置。基于无功补偿灵敏度提出了考虑暂态电压稳定性的无功规划组合选址法,该方法简易可行,能减少无功补偿点选取的冗余性。(4)建立了考虑暂态电压稳定性的无功规划模型,旨在提高暂态电压稳定性、减小系统网损成本和动态无功补偿装置投资成本。考虑暂态电压稳定性的无功规划方法能兼顾发电机功角稳定性的要求,并能得到满足暂态电压稳定性的最小无功规划配置容量。(5)建立了考虑静态和暂态电压稳定性的综合无功规划模型。综合无功规划考虑了多馈入直流输电间的电压交互影响、静态和暂态电压稳定性以及无功投资运行成本,与只考虑静态电压稳定性的无功规划方案相比,无功投资成本略有增加,但可同时满足静态和暂态电压稳定的需要;与只考虑暂态电压稳定性的无功规划方案相比,不仅能够提高全网静态电压稳定性,而且经济性更好。(6)建立了基于多阶段规划的交直流混联系统综合无功规划模型。将综合无功规划分为若干阶段进行规划,考虑了前后规划阶段间无功补偿容量的协调关系。基于多阶段规划的综合无功规划不仅能够提高交直流混联系统的静态和暂态电压稳定性,优化得到无功规划的最佳无功规划配置容量,满足不同规划阶段的无功需求,而且提高了无功补偿装置的利用率。本文提出的交直流混联系统的无功规划方法对实际电网的静态和暂态电压稳定性以及经济运行具有一定的改善效果,可为交直流混联背景下的电网安全稳定运行提供一定的借鉴。