随着±800kV特高压的投入运行,典型多馈入直流电力系统的交直流并联特性更加显著。为深入研究直流输电系统的控制性能,分析交直流系统的相互影响和复杂特性,必须对直流输电控制系统进行详细建模,并采用合理的仿真手段对大规模交直流电网进行多方面的研究。高压直流输电系统的控制系统主要包括站控、极控和阀组控制三大部分,采用分层控制的方法设计控制功能以保证直流控制的可靠性与灵活性。本文根据实际直流控制技术,对高压直流输电系统的核心控制功能进行消化吸收和总结归纳,利用ADPSS电磁暂态平台的用户自定义功能进行模型的设计,开发了一套与实际控制一致的直流详细控制模型。对于直流顺序控制、换流站无功控制、极间功率转移控制、极同步电流控制、电流指令值计算、电压参考值设定、电流裕度补偿、低压限流控制、换流变压器分接头控制、直流紧急停运时序控制、直流功率调制以及换流阀控制、点火脉冲相位控制等主要控制模块进行深入分析和详细建模,建立了完善的直流控制策略。根据±800kV特高压直流的接线特点,搭建直流一次系统仿真模型与开发的控制系统相关联进行仿真实验,分析了控制器间的协调性与故障处理逻辑的合理性,验证了控制模型的正确性。基于ADPSS机电-电磁混合仿真技术,将本文开发的直流详细控制模型应用于某实际特高压直流的换相失败研究,并将混合仿真结果与采用直流简单模型的机电暂态仿真结果对比,证明了直流详细模型的精确性与优势。与传统电磁暂态仿真相比,混合仿真技术消除了大电网等值化简对仿真结果造成的误差。所完成的工作对于国产直流控制系统的研究开发和大规模交直流电网的动态特性研究具有重要意义。