柔性直流输电系统的改进型相对控制策略
柔性直流输电基本控制原理
暂态稳定性分析是评估柔性直流输电系统在故障或其他大的扰动情况下的性能的重要手段。通过模拟 系统在各种故障情况下的响应，可以了解系统的暂态行为和稳定性，为控制策略的制定提供依据。
运行稳定性分析
总结词
运行稳定性分析是研究系统在正常运行 条件下的动态性能，通过仿真和实验等 方法，分析系统的运行稳定性和控制性 能。
促进可再生能源的接入
柔性直流输电能够更好地接入可再生能源，有助于实现能源 的可持续发展。
02
柔性直流输电系统概述
柔性直流输电系统的基本结构
换流阀
换流阀是柔性直流输电系统的核心部件，负责 实现直流电的转换和传输从一端传 输到另一端。
滤波器
滤波器用于滤除谐波和噪声，保证传输电能的 纯净。
柔性直流输电基本控制原理
$number {01}
目 录
• 引言 • 柔性直流输电系统概述 • 柔性直流输电系统的控制策略 • 柔性直流输电系统的稳定性分析 • 柔性直流输电系统的保护与控制
一体化 • 柔性直流输电系统的应用与发展
趋势
01 引言
背景介绍
传统直流输电的局限性
传统直流输电在电压源换流器（VSC） 控制策略上存在局限，难以满足现代 电力系统的需求。
3
保护和控制设备之间的通信应具有高可靠性和实 时性，以确保快速响应和准确控制。
保护与控制一体化的优点与挑战
优点
保护和控制一体化可以提高系统的快速响应 能力和稳定性，减少故障对系统的影响，降 低维护成本和停机时间。
挑战
保护和控制一体化需要解决多种技术难题， 如传感器精度、数据处理速度、通信可靠性 和实时性等，同时也需要加强相关标准和规 范的建设和完善。
柔性直流输电系统的未来展望
柔性直流输电系统控制策略研究及其实验系统的实现
柔性直流输电系统控制策略研究及其实验系统的实现一、本文概述随着可再生能源的大规模开发和利用，电力系统的运行与控制面临着前所未有的挑战。
柔性直流输电系统（VSCHVDC）作为一种新型的输电技术，因其独特的优势在电力系统中得到了广泛的应用。
本文旨在深入研究柔性直流输电系统的控制策略，并探索其实验系统的实现方法。
文章首先回顾了柔性直流输电技术的发展历程，分析了其与传统直流输电系统的区别和优势。
详细介绍了柔性直流输电系统的基本原理和关键控制技术，包括换流器控制、系统启动控制、有功和无功功率控制等。
在此基础上，本文提出了一种基于预测控制的柔性直流输电系统控制策略，并对其进行了详细的理论分析和仿真验证。
为了验证所提控制策略的有效性和可靠性，本文还设计并搭建了一套柔性直流输电系统的实验平台，详细介绍了实验平台的硬件组成、软件设计以及实验过程。
对实验结果进行了分析和讨论，验证了所提控制策略在实际应用中的可行性和优越性。
本文的研究为柔性直流输电系统的优化设计和稳定运行提供了重要的理论支持和实践指导。
二、柔性直流输电系统概述柔性直流输电系统（Flexible DC Transmission System，简称FDCTS）是一种新型的直流输电技术，它基于电压源换流器（Voltage Source Converter，VSC）和脉宽调制（Pulse Width Modulation，PWM）技术，具有控制方式灵活、适应性强、无需滤波和无功补偿装置等特点，因此在大规模可再生能源并网、孤岛供电、城市电网增容和异步电网互联等领域具有广泛的应用前景。
柔性直流输电系统的核心设备是电压源换流器，与传统的电流源换流器相比，VSC具有可独立控制有功功率和无功功率、能够实现四象限运行、无需交流侧滤波器等优点。
VSC通常采用PWM技术，通过对开关器件的快速切换，实现对输出电压和电流的精确控制。
在柔性直流输电系统中，控制系统发挥着至关重要的作用。
柔性直流配电系统控制策略及保护技术
柔性直流配电系统控制策略及保护技术摘要：柔性直流配电系统是目前电网建设的重要内容，不仅关系到能源多样化、配电结构优化，更有利于确保分布式电源稳定性，但柔性直流配电系统存在技术短板，需要从系统控制策略和保护技术两个方面进行分析，本文研究了柔性直流配电系统运行方式，并从系统级控制和配网级控制两方面提出了柔性直流配电系统的具体控制方法，探究了直流配电系统的故障检测与定位、隔离手段，以此增强理论研究和实践经验，更好的保障柔性直流配电系统的应用和发展。
关键词：柔性直流配电；控制策略；故障特性柔性直流配电系统属于集成配电、用电、发电为一体的双向能量流动有源网络，利用柔性直流配电系统可以突破传统光电能即时发送的影响，有利于提高用户的使用效率，为构建大容量、高电质的技术性支撑平台提供保障。
同时，柔性直流配电系统不会受到交流同步稳定性的影响，可以避免交流环节能源流失和损耗，有效连接集中式和分布式的能源单元，为城市提供更为理想的供电方式。
1.柔性直流配电系统控制策略1.1柔性直流配电系统运行方式柔性直流配电系统的转换器接收来自于交直流电源和再生能源的电能，保证储能系统和微电网之间的能量传递，因为柔性直流配电系统运行方式存在多样性特点，不同运行方式可以引起网络潮流分布变化，因此需要有效控制柔性直流配电系统的运行方式，避免功率问题造成直流电压波动，影响敏感负荷的电能需求。
1.2柔性直流配电系统的具体控制方法1.2.1系统级控制系统级控制是根据协调系统稳定各设备的运行状态，确保电能的稳定供给。
柔性直流配电系统不会受到频率和功率的影响，因此只要在电压方面进行稳定控制，即可保证该系统的正常运行。
常见的系统级控制方式有三种，一是主从控制，是借助各个换流器进行信息传输，这种方法的控制效率较差。
二是下垂控制，通过静差调节下垂系数，根据预先设定形式了解到能量的动态变化裕量，这种方法的功率波动能力差，反应速度较慢，容易影响敏感负荷的正常运行。
柔性直流输电技术应用、进步与期望
柔性直流输电技术应用、进步与期望一、概述随着全球能源结构的转型和电力电子技术的飞速发展，柔性直流输电技术（VSCHVDC）作为一种新型的输电方式，正逐渐受到广泛关注和应用。
柔性直流输电技术以其独特的优势，如可独立控制有功和无功功率、无需交流系统提供换相电压支撑、易于构成多端直流系统等，在新能源接入、城市电网供电、海岛供电、分布式发电并网等领域展现出广阔的应用前景。
自20世纪90年代以来，柔性直流输电技术经历了从理论研究到工程实践的发展历程。
随着电力电子器件的不断进步和控制策略的优化，柔性直流输电系统的容量和电压等级不断提升，系统效率和可靠性也得到了显著提高。
目前，柔性直流输电技术已成为解决新能源大规模并网、提高电网智能化水平、推动能源互联网发展的重要技术手段。
尽管柔性直流输电技术取得了显著的进步，但仍面临一些挑战和期望。
一方面，随着应用领域的不断拓展，对柔性直流输电系统的性能要求也越来越高，如更高的容量、更低的损耗、更快的响应速度等。
另一方面，随着可再生能源的大规模开发和利用，电网的复杂性和不确定性也在增加，这对柔性直流输电技术的稳定性和可靠性提出了更高的要求。
1. 简述柔性直流输电技术的背景和重要性随着全球能源需求的日益增长，传统直流输电技术在面对能源紧缺、环境压力以及现代科技发展的挑战时，已显得力不从心。
在这样的背景下，柔性直流输电技术应运而生，成为了一种顺应社会发展的新型输电技术。
从能源角度来看，随着城市化进程的加快和工业化水平的提高，能源需求呈现出爆炸式增长。
传统的直流输电技术，虽然在一定程度上能够满足能源传输的需求，但在面对大规模、远距离的电能输送时，其局限性逐渐显现。
同时，随着可再生能源的快速发展，如风能、太阳能等，这些能源具有分散性、远离负荷中心以及小型化的特点，传统的直流输电技术难以满足这些新能源的接入和调度需求。
柔性直流输电技术的出现，正好弥补了这一技术短板，使得大规模、远距离的电能输送以及新能源的接入和调度成为可能。
多端柔性直流输电控制系统的研究
多端柔性直流输电控制系统的研究1. 本文概述本文《多端柔性直流输电控制系统的研究》聚焦于当今电力系统领域的一项关键技术——多端柔性直流（MultiTerminal Flexible Direct Current, MTDC）输电系统的控制策略与技术优化。
随着可再生能源的大规模开发与并网需求的增长，以及电力市场对远距离、大容量输电能力的迫切需求，多端柔性直流输电系统以其独特的优点，如独立调节各端功率、高效传输、损耗低和电网互联能力强等，日益成为现代电力系统的关键组成部分。
其复杂的拓扑结构与动态特性给控制系统的理论研究与工程实践带来了新的挑战。
本研究旨在深入探究多端柔性直流输电控制系统的各个方面，包括但不限于系统建模、稳定性分析、控制策略设计、故障检测与保护机制、以及与交流电网的交互特性。
文章首先系统梳理了现有文献中关于MTDC控制技术的研究进展，指出了当前研究的热点与存在的问题，为后续研究工作奠定了理论基础。
系统建模与动态特性分析：基于电力电子设备特性和电网运行条件，建立了精确且易于进行控制设计的多端柔性直流输电系统数学模型，揭示了其内在的动态行为及关键影响因素。
通过深入的理论分析，明确了系统稳定性的关键指标及其影响因素，为后续控制策略的设计提供了理论依据。
创新性控制策略设计：针对多端柔性直流系统的特定控制需求，提出了一种（或多种）新型控制策略，旨在实现功率的高效分配、电压稳定控制、故障快速响应以及系统整体性能优化。
策略设计充分考虑了系统的非线性特性、通信延迟、不确定性和鲁棒性要求，并通过仿真与或实验验证了其有效性和优越性。
故障检测与保护机制：研究了多端柔性直流系统在各类故障情况下的响应特征，设计了先进的故障检测算法和保护策略，确保在发生故障时能迅速识别、隔离故障环节，有效防止故障扩大，保障系统的安全稳定运行。
交直流电网交互研究：探讨了多端柔性直流输电系统与交流电网的相互作用关系，分析了其对电网频率、电压稳定性以及电力市场运营等方面的影响，提出了优化交直流协调控制方案，以提升整个电力系统的综合性能和运行效率。
柔性直流输电系统的设计与分析
柔性直流输电系统的设计与分析近年来，随着电力需求的不断增加和清洁能源的广泛应用，柔性直流输电系统作为一种新型的能源输送技术，受到了广泛关注和应用。
本文将对柔性直流输电系统的设计原理和分析方法进行探讨，旨在为相关领域的研究人员和工程师提供参考。
第一部分：柔性直流输电系统的基本原理柔性直流输电系统是一种基于直流电的高效、可靠的能源输送技术。
它通过将交流电转换为直流电，减少输电损耗和电网压力，并能够实现灵活的电力调度和能量存储。
柔性直流输电系统主要由三部分组成：直流输电线路、换流站和电力电子设备。
在柔性直流输电系统中，直流输电线路是实现能量传输的重要部分。
根据输电距离和电流负载的不同，可以选择不同的输电线路类型。
常见的输电线路类型有海底电缆、空中输电线路和地下电缆等。
直流输电线路的设计需要考虑输电效率和成本，保证能量的有效传输和电网的可靠运行。
换流站是柔性直流输电系统中的核心设备，其作用是将交流电转换为直流电，并实现直流到交流的逆变。
换流站主要由换流器、滤波器和控制器等组件组成。
换流器由可控硅和可逆晶闸管构成，能够使直流电的极性和电压保持稳定。
滤波器能够过滤电网中的谐波和干扰信号，保证直流电的纯净度。
控制器则通过运行算法和反馈控制，实现对换流站的工作状态和电力调度的控制。
电力电子设备是柔性直流输电系统中的核心技术之一。
它采用了先进的电力电子器件和控制技术，能够实现高效、可靠的能量转换和传输。
电力电子设备主要包括变流器、逆变器和控制系统等。
变流器能够将直流电转换为交流电，并按需调整频率和电压。
逆变器则将交流电转换为直流电，供给直流设备使用。
控制系统通过实时监测和分析电力数据，实现对电力设备和输电线路的监控和故障检测。
第二部分：柔性直流输电系统的设计与优化柔性直流输电系统的设计需要综合考虑输电距离、电流负载、环境影响、成本效益等多个因素。
为了提高输电效率和降低成本，可以采用以下几种设计与优化方法。
首先，选择合适的输电线路类型和参数是柔性直流输电系统设计的基础。
MMC柔性直流输电系统的基本控制策略
abc
usa usb
usc
Park变换的定义（1）
ZJU
Park变换的定义（2）
ZJU
Park变换的定义（3）
ZJU
Park变换的定义（4）
ZJU
ZJU
dq坐标系下MMC交流侧基本方程
usd (t ) udiffd (t ) Livd ( t ) ivd (t ) d ivd (t ) L R i ( t ) i ( t ) u ( t ) dt ivq ( t ) L u ( t ) vq vq sq diffq
E pb
SMN
v
usa
Lac Lac
R0
R0
R0
o'
usb usc
uva uvb uvc
iva ivb ivc
va uEpn
L0
L0
相单元
L0
+
vb
vc -
Udc o U dc 2
Lac
pv jqv
+ una
L0
R0
Ena
SM1 SM2 SMN
L0
R0 Enb
L0
R0
ps jqs
-
+ unb -
U sm cos(t) U sin(t) sm
从静止坐标系到dq旋转坐标系的变换关系式
us Usm cos(t ) us cos() sin us d u T2 s dq u sin cos u U s sm sin(t ) sq s
根据瞬时功率理论得到
ps 3 usd q 2 u s sq
风电柔性直流输电控制策略的研究
Ｐ
Ｐ Ｏ Ｑ＞ ＜， ｏ
Ｕ ｃ
Ｐ＜ ， ＜ ＯＱｏ
・
／
／
＼ｕ ｓ
Ｕ ｃ
Ｑ
Ｐ Ｏ ＱＯ ＞， ＜
＼
ＰＯ Ｑ ｏ ＞ ， ＞
图２ Ｖ Ｃ 率 矢 量 图 Ｓ功
Ｆｉ ｕｒ ２ ｇ ｅ ＶＳ ｐｏ ｅｒ ｅｃ Ｃ ｗ ｖ ｔｏｒ ｇｒ ｈｉ ａｐ ｃｓ
Ｆ ｇ ｒ ｌ Ｗｉｄ ｐ ｗ ｒ ｅ ｅ ｔ ｉ ｉ ｙ ｉ ｔ ｒ ｏ ｎ ｃ ｏ ｙ ｔ ｍ ｂ ｓ ｄ Ｏ ｈ ｅ ｉ ｏ Ｈ Ｄ ｉｕ ｅ ｎ ｏ ｅ Ｉｃ ｒ Ｇ ｔ ｎ ｅ ｃ ｎ ｅ ｔｉｎ ｓ ｓ ｅ ａ ｅ ｎ ｔ ｅ ｆＩｘ ｂｌ Ｖ Ｃ
图７ 电流解耦圈
Ｆｉ ｕｒ ７ ｕｒ ｅｎ Ｄ ｏｕ ｎ ｄｉ ｇｒ ｍ ｇ ｅ Ｃ ｒ ｔ ｅｃ ｐＩ ｇ ｉ ａ ａ
至
（ 直流电流动 态响应曲线 ａ ）ห้องสมุดไป่ตู้
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
（） ｂ 直流电压动态响应曲线
图３三相柔性直流输电变流器主 电路拓扑图
Ｆ ｇ ｒ ｅ ｎ ｃｉ ｃ ｔ ｔ ｐ ｏ ｙ ｏ ｈ ｅ — ｈ ａ Ｉ ｘ． ｅ Ｈ Ｄ ｏ ｖ ｒ ｅ ｉ ｕ ｅ ３ Ｍ ｉ ｕｉ ｏ ｏＩｇ ｆ ｔ ｒ ｅ ｐ ａ ｅ ｆ ｅ ｂＩ Ｖ Ｃ ｃ ｎ ｅ ｔ ｒ ｒ
网侧 滤波 电感 ，其 作用 是存 储 能量 ，实 现 能量在 电网和整 流桥 之 间的流 动 ；ｃ 直流 侧滤 波 为 电容 ，其作 用 是稳 定 直流 侧 电压 ，滤 除直 流 电压 脉 动成 分 。每个 单 元都 为 串联 结 构 的功
渝鄂柔性直流输电交直流动态特性及控制保护策略研究
摘要渝鄂柔性直流背靠背工程是世界首个用于异步大型电网互联的柔性直流工程，工程投运后，能够优化西南与华中电网的系统潮流分布，提高电压和频率稳定水平，但同时会带来系统转动惯量和动态阻尼减小等新的问题。
因此分别从系统及设备的角度出发，分析工程接入系统后的交互影响。
首先，充分调用柔直自身快速功率调节能力，提高接入后电网的稳定性；其次，基于设备的耐压耐流水平，针对近区严重故障，提出了故障穿越策略，保证了设备的安全可靠运行，减少了对交流系统的冲击。
对所提的故障穿越策略进行实时仿真测试，验证了策略的有效性。
上述所做分析，提高了系统的稳定性，为工程运行提供了技术支持。
关键词:渝鄂直流；电网稳定；附加控制；故障穿越策略0 引言目前，渝鄂断面通过九盘—龙泉、张家坝—恩施2个500 kV双回输电通道连接，西南与华中电网维持交流联网格局。
渝鄂背靠背柔性直流联网工程利用现有渝鄂断面2个500 kV双回输电通道，分别建设南、北通道2座容量为2500 MW的柔性直流背靠背换流站，南北通道输电规模均为2×1250 MW，柔直换流单元采用对称单极接线，直流电压±420 kV，直流电流1488 A，工程示意图见图1。
图1 渝鄂工程示意图Fig.1 Project diagram of Chongqing-Hubei图2 潮流模型示意图Fig.2 Diagram of power flow model渝鄂柔性直流背靠背工程是世界首个用于异步大型电网互联的柔性直流工程，工程投运后，四川境内三大特高压直流（锦苏、复奉、宾金）换相失败对渝鄂断面的冲击将得到有效抑制，系统短路电流将会减小，但西南电网和华中电网机组等效转动惯量会减少，动态阻尼将会不足，会出现频率和功角稳定问题，为此需要利用柔性直流提高其稳定水平，同时确保近区故障下柔性直流的故障穿越能力[1-2] 。
本文首先开发了柔性直流及其附加控制策略的机电暂态模型，针对代表性故障，对柔性直流接入前后系统的稳定性进行了详细的分析；基于设备的耐压耐流水平，提出了换流阀故障穿越策略，并在实时仿真平台RT-LAB上搭建了详细的换流阀、阀控、站控及近区交流系统等值模型，针对所提的故障穿越策略进行实时仿真测试，验证了策略的有效性。
直流电网及其运行控制策略发展趋势
直流电网及其运行控制策略发展趋势一、直流电网技术的发展历程自从19世纪末期，直流电网技术就开始逐渐发展。
最早的直流电网系统可以追溯到1870年代的美国纽约市，当时电力公司开始使用直流输电技术将电力从发电厂传输到用户。
由于当时的材料和设备限制，直流电网系统的运行效率较低，且存在许多问题，如电磁干扰、电阻损耗等。
20世纪初，随着电力系统的规模扩大和技术进步，直流电网技术得到了进一步的发展。
在德国、瑞士等国家，研究人员开始研究直流电网的控制方法和运行策略，以提高系统的运行效率和可靠性。
随着半导体器件的发展，直流电网系统中的电子设备得到了显著的改进，为系统的运行提供了更稳定的支持。
20世纪50年代至60年代，随着电力系统的全球化和跨国交流的需求增加，直流电网技术得到了更广泛的应用。
在这个时期，许多国家纷纷建立了自己的大型直流电网系统，如欧洲的“欧洲电力系统”和北美的“北美电力系统”。
这些系统不仅提高了电力传输的效率，还为后来的直流电网技术发展奠定了基础。
20世纪70年代至80年代，随着电力电子技术和计算机技术的发展，直流电网系统的运行控制策略得到了重大突破。
研究人员开始采用先进的控制方法和算法，如模型预测控制(MPC)、自适应控制等，以实现对直流电网系统的精确控制。
为了解决直流电网中的电磁干扰问题，研究人员还开发了多种滤波器和隔离装置。
21世纪以来，随着新能源的快速发展和智能电网技术的推广，直流电网技术进入了一个新的发展阶段。
许多国家开始建设大规模的清洁能源直流输电项目，如中国的“南网”、“北网”等。
基于大数据、人工智能等先进技术的应用，直流电网系统的运行控制策略得到了更为精确和高效的实现。
随着科技的不断进步，直流电网技术将继续发展壮大，为全球能源互联网的建设提供有力支持。
1. 直流电网的起源和发展直流电网作为一种新型的电力系统，其起源可以追溯到20世纪初。
随着电力工业的发展和对电力系统的不断优化，直流电网逐渐成为电力系统的重要组成部分。
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柔性直流输电系统的改进型相对控制策略
摘要：电压源换流器(VSC)中交流滤波器可滤除交流网络侧谐波，交流侧换流电
抗器或换流变压器有助于交流网络和VSC的能量交换，直流侧电容器可减小换流
桥切换时的冲击电流，同时也可滤除直流网络侧谐波。
关键词：柔性直流输电；控制策略；应用
前言
在柔性直流输电系统(VSC－HVDC)中电压源换流器采用全控型可关断器件，可实现对交流无源网络供电，同时对有功功率、无功功率进行控制。
笔者采用外环
电压控制和内环电流控制，外环电压控制中送端VSC系统采用相对控制策略，通
过分别控制输出电压相对发电机端电压的相位角和幅值，进而控制其与送端系统
交换的有功功率和无功功率。
受端VSC系统采用定交流电压和定直流电压控制方法，通过调制比和移相角信号产生器件的驱动脉冲，内环控制采用空间矢量控制
策略，PI控制器实现对d、q轴电流的解耦控制，运用PSCAD/EMTDC暂态仿真软
件建立相应的内外环控制模型，验证所设计控制方案的有效性和可靠性。
1柔性直流输电技术的概述
1.1柔性直流输电技术概念
柔性直流输电技术是由加拿大的科学家开发出来的。
这是一种由电压源换流器、自关断器和脉宽调制器所共同构成的直流输电技术。
作为一种新型的输电技术，该技术不仅可以向无源网络进行供电，还不会在供电的过程中出现换相失败
的现象。
在实际使用的过程中，换相站之间不会直接依赖于多端直流系统进行运作。
柔性直流输电技术属于一类新型的直流输电技术。
虽然在结构上和高压输电
技术相类似。
但是整体结构仍然是由换流站和直流输电线路构成的。
1.2柔性直流输电的特点
柔性直流输电是由高压直流输电改造而来的。
应该说在技术性和经济性方面
都有很大的改善。
具体来说，柔性直流输电技术内部的特点可以表现为如下几个
方面：
（1）在运用柔性直流输电技术的过程中，如果能够有效地采用模块化设计的技术，其生产和安装调试的周期都会最大限度地缩短。
与换流站有关的设备都能
够在安装和使用的过程中完成各项试验。
（2）柔性直流输电技术内部的VSC换流器是以无源逆变的方式存在的。
在使用的过程中可以向容量较小的系统或者不含旋转机电的系统内部进行供电。
（3）柔性直流输电技术在使用的过程中都伴随有有功潮流和无功潮流
（4）整个柔性直流输电系统可以有效地实现自动调节。
换流器不需要经常实现通信联络。
这也就在很大程度上减少了投资、运行和维护的费用。
（5）整个柔性直流输电技术内部的VSC换流器可以有效地减弱产生的谐波，并减少大家对功率的要求。
一般情况下，只需要在交流母线上先安装一组高质量
的滤波器，就可以有效地满足谐波的要求。
目前，多数无功补偿装置内部的容量
也不断地减少。
即便不装换流变压器，内部的开关也可以更好地被简化。
2柔性直流输电技术的战略意义
目前，柔性直流输电技术在智能电网中一直都发挥着重要的作用。
一般来说，柔性直流输电技术可以有效地助力于城市电网的增容改造和交流系统内的互联措施。
目前，多数柔性直流输电技术也在大规模风电场建设的过程中发挥出了较好
的技术优势。
如果大面积地选择柔性直流输电技术，将会在很大程度上改变电网
的发展格局。
但是，相关的专业人员还需要有效地研究如何更好地建设大规模和
高电压的架空线路。
并在使用的过程中对混合结构的直流输电网络形成挑战。
在
今后，大家可以通过更有效地研究来将柔性直流输电技术并入大规模的风电场内部，这样就能够更好地提高供电网络的可靠性，并有效地缓解用电需求量较大的
电网的压力。
3内外环控制策略
3.1送端VSC控制策略
送端VSC通过控制输出电压相对发电机端电压的相位角和幅值，分别控制与
送端系统交换的有功功率和无功功率。
当VSC－HVDC系统在稳态工况下运行时，应优先触发电流控制单元，可以将电流理想化，使电流等于其参考值，即
式中:P*———有功功率设定值，MW;
ud———直流电压设定值，kV;
id———有功参考电流，kA。
根据VSC吸收感性无功功率的参考值(默认为－0．1)与实际吸收的无功功率，得出无功功率差值，通过PI校正环节后得到调制比信号M。
通过直流电压和直流电流计算得到直流有功功率信号Pd。
这两个信号和发电机端电压信号UR一起用
于产生VSC开关管的驱动脉冲。
与常规的两电源并联的情况略有不同的是，当相
角差△δ=0时，两系统之间无有功功率交换。
因此，参考信号的移相角必须是根
据传输有功功率P计算得出的角度加上送端和受端系统之间原有的相角差(δS－
δR)。
首先利用送端的发电机端三相电压信号UR得出与A相电压同步的0～360°
变化的信号T，乘以33(或其整数倍)后，再转换为0～360°范围内的信号，最后转
换为－1到+1范围的三角载波信号。
同时设置每个开关管的导通、关断载波信号
相位相反。
利用送端的发电机端三相电压信号UR产生6个相隔60°的信号，分别加上控制电路计算得到的触发角，并减去30°(Y型变压器产生的超前30°)，通过
函数控制，将这些角度信号控制在0～360°范围内，通过正弦函数发生元件产生
幅值为调制比M的6个正弦信号，作为6个开关管开通的参考信号。
并将其中的
1和4、2和5以及3和6的参考信号对换，作为6个开关管关断的参考信号，最后利用脉冲发生元件，根据这些载波信号和参考信号产生开关管的触发脉冲。
3.2受端VSC控制策略
根据受端交流系统母线电压有效值UP及其参考值UR得出误差信号，经PI
校正环节后得到调制比信号N。
该信号与受端直流电压信号Ul，以及受端交流系
统母线电压信号一起用于产生VSC开关管的驱动脉冲。
该电路将根据实际的直流
电压信号Ul和直流电压指令(默认118kV)计算得到的误差通过PI校正环节，得到
参考信号移相角信号SF，最后利用调制比N和移相角信号SF产生器件的驱动脉冲。
3.3内环电流控制策略
由外环控制单元决定内环控制单元的参考电流设定值，输出值为正弦参考电
压udq，udq为系统换流器输出基波电压期望值的d、q轴分量，udq作用于触发
控制部分，实现对系统换流器的触发。
电流d、q轴分量会受到交叉耦合项和交
流网络电压d、q轴分量的影响，为消除交叉耦合项以及交流网络电压d、q轴分
量的扰动，计算出VSC系统换流器交流侧期望输出电压的d、q轴分量值。
电流d、q轴分量分别与电压d、q轴分量ud1、uq1的关系可用一阶方程描述。
电压ud1
和uq1作为前馈补偿单元，不仅完成了电流d、q轴分量的独立解耦控制，同时
提高了系统的动态响应性能。
从控制原理分析，电压前馈补偿单元通过开环控制
环节实现了对VSC系统扰动量的补偿。
结束语
通过分析VSC－HVDC输电系统供端和受端控制策略原理分析，采用PSCAD仿真得出该系统控制电路能实现系统级控制的控制目标，可以实现电压源换流器传输功率的独立、灵活调节，外环和内环控制策略均获得良好的解耦控制。
当电网交流母线发生短路故障时，VSC－HVDC系统，具有快速且优良恢复的能力。
参考文献：
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［2］罗德荣，姬小豪，廖武，等．海上风电VSC－HVDC系统的直接功率控制［J］．电力系统及其自动化学报，2016，28(6):43－48．。