大功率电力电子技术的发展,尤其是全控型大功率电力电子器件,如IGBT,IGCT,GTO的发展,使得利用VSC(Voltage Source Converter)技术构成高压直流输电换流站成为现实,从而形成一种新型的VSC-HVDC。这种基于电压源的全控型换流器目前输送功率最高350MW,直流电压达到了±150kV,500～1000MW将是下一代发展目标,西方国家已经有数条商业工程投入运行,广泛应用于风力发电、向孤立负荷送电、区域电网非同步互联等场合。 与传统电流源换流器直流输电技术不同,电压源换流器由全控型器件构成,采用的是PWM控制技术,能够对换流站输出交流电压幅值和相位角在一定范围内连续快速可调,具有良好的动态跟踪性能,相当于一台零转动惯量的发电机,给电力传输带来了新的特性。 本文在第二章简述了VSC-HVDC基本拓扑结构,分析了VSC工作的基本原理,详细介绍了各个环节的重要作用及其参数设置原则。第三章中建立了VSC动态模型,并制定了基于同步旋转dq坐标变换开环控制策略,实现了有功功率和无功功率的解耦控制,具有良好的动态响应特性。 第五章以PSCAD/EMTDC为仿真工具,对定有功功率控制、定直流电流控制、定直流电压控制、定交流电压控制作了仿真分析,并分别进行了抬升实验。仿真波形证明控制上述控制策略可以实现有功功率和无功功率的解耦控制,具有良好的跟踪性能。 基于同步旋转dq坐标变换的控制策略,总是假定交流侧三相电压平衡(无源网络也视为三相电压平衡),第六章分析了交流侧三相电压不平衡带来的控制误差因素,并制定了相应的校正方案,以抑制由于交流侧三相电压不平衡而产生的误差,仿真波形验证了抑制效果良好。