本发明公开了一种基于多级线性最优理论的多频段高压直流输电附加阻尼控制方法。其特点是通过具有高运算效率和抗扰能力的TLS‑ESPRIT算法辨识出次同步和低频振荡频率、阻尼,以及系统降阶模型,结合多级线性最优理论控制原理,设计含虚拟状态变量的附加控制器,引入状态观测器,消除虚拟状态变量,实现输出反馈形式的HVDC多级线性最优理论控制器,然后采用多级线性最优理论设计多频段流附加阻尼控制器,降低振荡模式间的相互影响,能够同时抑制次同步和低频振荡。该方法高效易行,多级线性最优理论对于实际电网的复杂多变工况具有较强的抗扰性,利用多频段结构解决了多控制器间的协调控制问题,提出了具有很强操作性的实际大电网的控制器设计方法。