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随着高压直流输电在电力系统中具有越来越显著的地位,对高压直流输电系统的控制与改善研究成为当今电力工程界与学术界研究的热点。高压直流控制系统中的低压限流(Voltage Dependent Current Order Limiter,VDCOL)环节能够限制低电压下的直流电流,减少故障和恢复期间的无功需求,有助于系统恢复稳定。本文对低压限流功能进行了总结归纳,分析了当前高压直流输电工程中针对低压限流设置方法应考虑的因素,通过分析动态无功功率与低压限流功能之间的约束关系,对低压限流功能进行改进,具体开展了如下研究:首先,本文从高压直流输电系统无功特性的角度对VDCOL参数的设置方法进行了深入研究。基于VDCOL电压-电流特性,对直流系统运行特性进行详细分析;在此基础上,以VDCOL参数和交流母线电压为自变量,以直流换流站无功交换量为因变量,对VDCOL各参数范围进行了解析;通过调整VDCOL参数在指定区域,有利于维持电压稳定和故障后电压的快速恢复。在CIGRE直流输电标准测试系统进行了仿真验证,证明了上述解析方法的正确性和有效性。接着,本文从低压限流功能的角度考虑,抛开低压限流参数的局限性,基于AC-VDCOL控制环节,通过无功功率控制对低压限流功能进行改进,提出拟合公式法和定量计算法。两种方法都是利用交流母线电压、直流电流与无功功率三者之间的约束关系,对低压限流功能进行改进。对应交流母线电压下降程度,和设置的直流换流站无功交换量,得出对应的直流电流,改善故障后系统的恢复性能。该方法既可实现无功功率的定量控制,也能避免现有工程中换流器无功功率控制功能直接控制整流侧触发角或逆变侧熄弧角对直流系统造成运行不稳定的问题。同时,在CIGRE直流输电标准测试系统和某±500kV实际直流工程PSCAD模型中对上述改进方法进行仿真验证。结果显示,两种方法都可以实现无功功率的定量控制,当使换流站作为动态无功源向交流系统注入无功功率时,有利于故障后交流母线电压的快速恢复,提高系统的故障恢复性能。研究成果对提高高压直流输电系统稳态和动态性能均有参考意义。最后对上述研究进行总结与展望,提出后续进一步的研究工作。