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基于电压源换流器的高压直流输电(1VSC-HVDC)拥有诸多优势,诸如功率独立可控、结构紧凑、运行灵活等。作为新一代的直流输电技术,由于其技术上的优势,使其同趋成为学术和工程领域研究的热点。控制系统是VSC-HVDC系统的核心,对其运行起着至关重要的作用,特别是VSC-HVDC的系统级控制,对VSC-HVDC在电网中的实际应用具有重要的意义。 本文对VSC-HVDC的系统级控制进行了深入的研究。首先,通过深入分析VSC-t-IVDC系统工作原理和控制原理,建立了系统的数学模型。在PI双环解耦控制基础上,设计了功率附加阻尼控制器,利用系统的紧急功率支援能力抑制系统的有功振荡;设计了电压频率附加控制器,能够充分发挥VSC-HVDC系统对交流频率和电压的支持能力,有效改善交流系统频率和电压的稳定性:在下垂反馈控制中加入了功率偏差补偿,有效地改善了系统的动态响应,扩大了VSC-HVDC系统的安全运行范围。应用PSCAD/EMTDC仿真软件,搭建了两端连接有源网络的VSC-HVDC背靠背系统仿真模型,仿真结果验证了本文所设计的附加阻尼控制和电压频率附加控制可以灵活的控制VSC-HVDC运行,并为弱交流系统提供I乜压和频率支持及紧急功率支援。 本文基于LabVIEW平台设计丌发了VSC-HVDC监控系统,通过该监控系统可实时监测VSC-HVDC系统运行状态,远程控制系统启停,发送控制指令,切换控制模式;异常或故障状态时可及时报警提示;所钉运行信息实时存入数据库。设计搭建了以TMS320LF2407为控制核心的VSC-HVDC实验样机,额定容景为25kVA,主要包括:主回路和驱动电路、控制电路、保护电路及软件程序等。实验结果验证了样机控制系统良好的运行特性及监控系统的监拄功能,实现了预期的设计口标。