特高压直流输电工程无功控制分析
特高压直流输电控制与保护技术的探讨
特高压直流输电控制与保护技术的探讨摘要：随着特高压大电网、交直流并网等领域的不断发展，直流输电技术在实际工程中得到了越来越多的应用。
本文主要基于对直流输电技术和换流技术的深入研究，并结合±800 kV特高压直流输电工程，对其分层冗余结构、控制和保护技术进行了较为系统的阐述，以期更好地确保特高压大电网及交直流并网安全稳定运行提供良好技术支撑。
关键词：特高压；直流输电工程；换流技术；控制和保护技术引言在我国电网发展中，特高压直流输电起着举足轻重的作用。
其中，控制与保护是其中的关键，其能保证传输电源的正常运行，并能有效地保证传输电源的安全。
±800 kV特高压直流每极均采用串联、母线区连接方式，各电极工作方式灵活、完整，这对保证其工作性能将能够发挥良好的辅助作用。
1 直流输电简介1.1 直流输电系统当前直流输电系统通常采用两端直流传输的方式，包括整流站、直流线路和逆变站。
1.2 换流技术换流站的关键部件为换流器，它包括一个或几个换流器，其电路都是三相换流桥，主要材料为晶闸阀。
其基本工作原理是：通过对桥式阀门的触发时间进行控制，从而实现对直流电压瞬时值、电阻上直流电流、直流传输功率的调整。
同时，对各个桥式阀门的晶闸管单元进行同一触发脉冲控制。
2 特高压直流输电的特点特高压直流输电的特点具体包括：①增加传送能力，增加传送距离。
②节约了线路走廊和变电所的空间。
③有利于联网，简化网络结构，降低故障率。
3 直流输电控制系统分层冗余结构UHVDC是指超过600 kV的直流输电系统，它的控制和保护系统是分层、分布式、全冗余的。
本文以±800 kV特高压直流工程为例，将其按控制等级划分为三个层次：运行人员控制层、过程控制层和现场控制层。
4 为满足特高压交直流系统动态性能要求的控制技术4.1 降低和避免直流对交流系统的不良影响由于换流技术的机制存在着两个主要的问题：谐波和无功。
传统的方法是，安装合适的容量和数量的直流滤波器/电容，并采用多脉动式变流器。
高压直流输电换流站无功控制系统分析
高压直流输电换流站无功控制系统分析摘要：换流站在高压交直流系统中占举足轻重的地位，而无功控制则是换流站的重要内容，其中无功消耗、平衡和补偿都非常重要。
联系了一些具体实例说明直流换流站的无功控制，分析无功控制系统中的定无功与定电压的控制方式，和在选择控制方式时的注意问题并总结出无功功率控制的运行状态，并提出了一些运行中控制系统的问题的建议。
关键词：高压直流输电；换流站；无功控制系统现在南方电网的“西电东送”项目中包含了各种复杂的电网，送电规模极大、容量全国最高，下文将以其中的一些典型的情况来阐述高压直流输电换流站的无功控制系统的运作。
在输电系统中，换流器的波动会影响交流电压，所以想要提高换流器的安全性，最重要的就是无功控制。
整流器与逆变器都有无功功率，其大小是和产生的功率、还有无功功率控制的方式有关系。
如果在额定功率内运行，换流器的无功功率几乎占额定功率的一半，所以换流站需要大量的无功功率补偿；但是如果以一个较低的功率运行时，换流站内过剩的无功功率会使得所在的交流系统中电压升高，所以要控制好无功功率的补偿容量。
一、无功控制系统概述无功控制的工作原理基本上是通过调整换流站的补偿容量来控制其与交流系统之间交换的无功功率，有利于交流系统无功功率的平衡；或者用控制交流电压来控制换流站母线电压保持在一个合适的范围里面，可以让弱受端交流系统保持电压稳定。
无功控制系统分为自动模式与手动模式，它们分别应用于不同的情况下。
自动模式下滤波器可以使用由无功功率控制投切的自动控制模式；也可以使用手动控制，由工作人员来投退。
现在换流站无功功率补偿装置基本有三种：1.机械投切的电容器与电抗器，因为滤波的要求，电容器是必需的，在下文中会提到；2.静止无功补偿装置，可以应用的领域并不多，因为其在控制系统的影响上有一些明显的缺点；3.调相机。
一般用于远方电站向负荷中心的电网送电的受端换流站中。
上面说到要调整交流系统的无功功率补偿来控制无功功率，也就是交流系统的无功补偿能力，它会受到交流系统的电网接线方式、负荷水平、无功补偿设备这些参数的变化的影响。
±800kV特高压直流后备无功控制功能研究
±800kV特高压直流后备无功控制功能研究摘要：特高压直流输电在正常运行时无功控制由直流站控管理，当直流站控系统失去功能后无功控制交由极控系统管以及就地控制单元管理，允许直流系统在无站控的情况下继续运行两个小时。
若两小时内没能恢复直流站控系统的正常运行，则极控系统就会按照一定的速率降低功率，直至直流系统闭锁。
此功能包含后备无功控制策略以及就地控制中滤波器切除策略。
本文详细的研究了普侨直流的后备无功功能，并对滤波器切除策略进行研究，并提出改进意见。
关键词：特高压直流；后备无功控制；直流站控；滤波器Study on Backup Reactive Power Control of±800kV UHVDC converter stationLIU Xiang-Hong（Kunming Bureau，CSG EHV Transmission Company，Kunming650300，China）Abstract：During HVDC System normally operation ，reactive power is controlled by the DC station control，when the DC station control system loses function the reactive power ware control by pole control system and local control unit ，which allows the DC system in the case of non-station control continue to run for two hours. If DC station control system can’t able to recover normal operation within two hours the pole control system will reduce the power according to a certain rate until the DC system Blocked. This feature includes backup reactive power control strategy and local control of filter removal policies. This detailed study of the general reserve overseas DC reactive functions，and filter removal strategy study and suggest improvementsKey words：UHVDC；Backup RPC；DC SC；Filter Blocking特高压直流输电工程具有输送容量大、送电距离远的有点；一般用于向电力负荷中心送电。
(特)高压直流输电控制保护技术
• 直流线路运行不需要无功功率，但换流器需要较大的无功功率。直 流输电无功只与有功有关，与线路长度无关。
• 换流器较贵；换流器运行需要较多的无功功率，要装设滤波装置； • 技术较复杂。
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HVDC运行模式
（单极大地系统）
双极运行
单极大地 回路运行
单极金属 回线运行
- 作用：测试直流极在较长一段时间的停运后或检修 后的绝缘水平 - 试验条件：
整流模式进行 当前直流电压低于0.1p.u. 平波电抗器和极母线间解开 另一侧阀闭锁，未充电，未投入空载加压试验
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基本控制功能
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基本控制功能
- 点火控制
将alpha指令转换成12个120 宽的控制脉冲，送至VBE 包括如下功能块： • 触发单元 (FIREXEC) • 点火模式判别 (FMD) • 角度测量 (FIRANG) • 叠弧角计算 (OVLCALC) • 相控振荡器 (PCO) • 数字锁相环 (PLL) • 紧急点火控制(EMG) • 控制脉冲发生器（CPG）
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基本控制功能
• 换流变分接头控制TCC
- 模式：手动与自动 - 手动控制：
对单相换流变抽头调节或对所有换流变抽头的同步调节
具有最大换流变阀侧理想空载直流电压Udi0 的限制
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基本控制功能
• 空载加压试验控制OLT
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PPC功能概况图
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基本控制功能
• 无功控制RPC
- 控制目标：
满足换流器消耗无功需要，使直流系统与交流系统交换的 无功为设定值。 满足谐波滤波需要，使直流系统注入交流的谐波达到允许 范围。 控制交流电压在设定值
特高压交流输电系统无功与电压的最优控制策略
特高压交流输电系统无功与电压的最优控制策略
随着能源消费增长和能源转型的推进，中国电力网已经逐渐向高电压、大容量、远距离输电的方向发展。
然而，随着特高压交流输电的规模不断扩大，无功与电压控制也越来越成为制约其安全稳定运行的关键问题。
因此，在特高压交流输电系统中，无功与电压的最优控制策略成为了研究的热点问题之一。
在传统的无功控制策略中，通常采用静态无功补偿装置，用于控制系统的无功平衡和电压稳态，但这种控制方式适用范围较小，对于复杂多变的特高压交流输电系统来说，难以满足其无功和电压的长期稳定需求。
为此，研究人员提出了一些新的无功与电压控制策略，主要包括基于可控电容器的无功补偿控制、基于STATCOM的无功补偿控制、基于UPFC的功率流控制等。
其中，基于可控电容器的无功补偿控制是较为简单有效的控制策略之一。
在此控制策略中，通过控制可控电容器的电容值和电压相位，实现对系统的无功平衡和电压稳态的控制，以保证系统的长期稳定运行。
该控制策略的优点在于实现简单，成本较低；缺点是对于大容量系统其处理能力有限。
基于UPFC的功率流控制则是目前最为先进的无功与电压控制策略。
UPFC能够通过控制其所连接的变电站节点电压和相位，以及线路串补偿的电流和电压相位，实现对系统的功率流及电压、无功的控制和优化。
该控制策略的优点在于具有非常高的综合控制能力，缺点在于运行成本较高。
总体而言，在特高压交流输电系统中，无功与电压的最优控制策略应根据系统实际情况进行选择。
需要综合考虑控制效果、控制成本、实现难度等因素，以选择最适合系统的无功与电压控制方案，以确保系统的长期稳定运行。
受端分层接入的特高压直流系统无功控制策略分析
受端分层接入的特高压直流系统无功控制策略分析郝文斌;张振华;单浩东;张楷【摘要】特高压鲁固直流是世界上首批受端分层接入的输电工程,受端广固换流站高、低压换流器分层接入500 kV/1 000 kV两个不同交流系统,直流控制应对两个交流系统实现独立的无功控制,分别配置500 kV和1 000 kV系统无功控制系统,两个系统的无功控制可在同一硬件装置中实现.500 kV和1 000kV系统无功控制以各自交流母线的无功交换或电压作为控制目标.分析分层接入系统无功控制配置与控制策略,为今后分层接入特高压直流系统研究设计提供参考.【期刊名称】《山东电力技术》【年(卷),期】2019(046)002【总页数】4页(P6-9)【关键词】高压直流输电系统;分层接入;无功控制【作者】郝文斌;张振华;单浩东;张楷【作者单位】国网山东省电力公司检修公司,山东济南250118;国网山东省电力公司检修公司,山东济南250118;国网山东省电力公司检修公司,山东济南250118;国网山东省电力公司检修公司,山东济南250118【正文语种】中文【中图分类】TM7210 引言特高压广固换流站无功控制在直流站控中，逻辑上相互独立。
两个交流系统无功单元的投切动作是异步的，伴随每次滤波器的投切，对另一交流系统的电压可能会产生一定的扰动，考虑到两个交流电网电气上相距不远，很可能会存在一些相互耦合影响。
需要根据详细的系统等值，进一步研究两个交流电网无功控制之间的相互影响。
1 无功控制概述500 kV和1 000 kV电网分别配置无功控制，无功控制功能在极控中实现，分为两个应用，分别控制500 kV和1 000 kV交流电网的无功平衡。
两个无功控制应用功能上类似，彼此独立，有各自的控制对象和控制逻辑。
为了控制与换流器系统、交流系统的无功交换和控制交流母线电压，无功功率控制（RPC）会投切交流滤波器／并联电容器组，来实现以下功能：满足换流器消耗无功需要，使直流系统与交流系统交换的无功为设定值；满足谐波滤波要求，使直流系统注入交流的谐波在允许范围内；控制交流电压在设定值［1］。
无功控制功能在直流系统降压过程中的控制策略分析
无功控制功能在直流系统降压过程中的控制策略分析无功控制功能是直流系统中的重要控制策略，用于实现直流系统的降压过程中的无功功率的调节和控制。
在直流系统的降压过程中，无功功率的控制对于维持电力系统的稳定运行和提高能源利用效率具有重要意义。
下面将从无功功率控制的目标、影响因素、控制策略等方面进行详细分析。
首先，无功功率控制的目标是实现直流系统稳定降压，减小系统波动和损耗，提高能源利用效率。
在实际运行中，由于负载的变化和其他因素的影响，直流系统的电压和电流会发生波动。
通过无功功率控制，可以控制直流系统的电压和电流波动，使其保持在合理范围内，避免过高或过低的情况发生，提高系统的稳定性和可靠性。
其次，影响直流系统降压过程中无功功率的控制因素主要包括负载变化、输电线路的阻抗和补偿装置的参数等。
负载变化是导致直流系统无功功率波动的主要因素。
负载的变化会导致系统电流的变化，进而影响无功功率的大小。
输电线路的阻抗和补偿装置的参数也会对无功功率的控制产生影响。
合理设置补偿装置的参数可以调节电流的大小和相位，从而控制无功功率的大小。
针对上述影响因素，可以采取以下控制策略来实现无功功率的控制。
首先，可以通过改变补偿装置的参数来调节无功功率的大小。
例如，增大补偿装置的容值可以增大无功功率，而减小补偿装置的容值可以减小无功功率。
其次，可以采用控制器来实现无功功率的调节。
控制器可以监测电流和电压的大小和相位，并根据设定的目标值来控制补偿装置的参数，以实现无功功率的控制。
此外，还可以利用电容器、电感器等无功补偿装置进行无功功率的调节，通过合理选择和设置这些装置的参数来实现无功功率的控制。
最后，为了保证无功功率控制的效果，还需要进行合理的设计和调试。
在设计过程中，需要考虑各种因素的影响，并选择合适的控制策略和参数设置。
在调试过程中，可以通过实验和仿真等手段来验证控制策略的可行性和有效性，并进行相应的调整和优化。
综上所述，无功控制功能在直流系统降压过程中的控制策略分析可以从无功功率控制的目标、影响因素和控制策略等方面进行详细分析。
同步调相机与特高压直流无功协调控制策略探讨
同步调相机与特高压直流无功协调控制策略探讨摘要：特高压直流换流站无功控制功能（UHVDC_RPC）在投切滤波器后，换流站和交流系统之间会存在一定容量的无功交换量，由此会造成交流系统电压波动，进而引起直流系统换流变分接开关的频繁动作，影响直流系统的稳定运行。
而同步调相机由于其快速、连续调节无功出力的特点可以均衡滤波器投切时造成的无功出力瞬时变化量，将投切滤波器后造成的换流站和交流系统的无功交换量调至零，可保持换流站母线稳态电压运行在最佳水平。
据此，文章提出同步调相机与特高压直流无功协调控制策略，以平衡换流站和交流系统的无功交换量，确保直流系统的稳定运行。
关键词：同步调相机；协调控制；UHVDC_RPC；电压；换流站0引言由于特高压直流输电工程适用于远距离、大容量功率输送，能够在很大程度上缓解国内资源分布不均的问题，因此，近几年来特高压直流输电工程得到了长足发展，成为了电网结构的重要支撑。
特高压直流系统的可靠运行关系着整个电网的安全稳定，因而确保直流系统的稳定运行是个亟需解决的问题[1-2]。
1特高压直流换流站无功平衡问题及分析特高压直流换流站无功控制功能基于交流母线电压或换流站与交流系统的无功交换量的要求，以维持与换流站相连的交流系统的稳定运行，并按换流器的无功消耗量和交流电网滤除谐波的需求投运滤波器组，减少谐波对交流系统的危害[5-6]。
具体功能包括：交流过电压控制、绝对最小滤波器控制、最高/最低电压限制、最大无功交换限制、最小滤波器控制、无功交换控制/电压控制等。
由于特高压直流换流站配置的交流滤波器组均为固定容量的无功补偿装置，结合以上分析可知，特高压直流换流站无功控制功能投切滤波器后，换流站和交流系统之间总会存在一定容量的无功交换量。
这部分无功交换量，会在交流电网负载较低时导致换流站交流母线电压升高；在电网负载较高时导致换流站交流母线电压偏低，进而引起站内换流变压器分接开关频繁调压，严重情况下可能会导致换流站交流母线电压超出调控中心规定的电压监视曲线范围。
特高压直流输电技术的分析与探究
特高压直流输电技术的分析与探究摘要：特高压直流输电不仅可以改善电网结构，以此有效缓解电能压力，还可以解决我国远距离输电的问题，提高输电的稳定性、安全性和经济性，满足企业生产以及人们生活上的用电需求。
通过对特高压线路不停电检修所减少的碳排放量进行进一步计算，验证了特高压带电作业对减少碳排放具有促进作用。
但就目前情况来看，特高压直流输电技术应用中还仍然存在着一些问题有待解决，因此需要电力企业相关从业人员对其进行全方位的分析，并提出合理的对策进行解决，进而保障电力的可持续运输，提高群众的用电质量和用电安全。
关键词：特高压；直流；输电技术引言电力技术发展及应用关系着群众的用电安全，而特高压直流输电作为我国发展建设中的重要组成部分，创造了世界电力工业史上的奇迹。
带电式作业方法可以保证特高压输电线路的安全、稳定供电，提高输电系统可靠性。
我国新能源资源大多分布在西北、东北地区而用电则集中在华北、华中以及沿海地区，保障特高压线路稳定供电不仅可以远距离输送清洁能源，还可以实现大功率、低损耗传输电能，为我国减少碳排放发挥积极作用。
1特高压直流输电技术概述我国特高压直流输电是指±800kV及以上的电压，随着近几年我国各地区对输送电容量要求的不断提高，为了使我国电力资源得到合理开发和利用，对特高压直流输电技术的研究正不断深化，现已可以实现超远距离输电这一目标，解决了自然资源和能源分布不均的问题。
直流输电的工作原理是通过换流器将交流电先整流再逆变，输电过程中注重稳定性以及安全性，该技术的应用能够节约设备占地面积、减少输电损耗，满足我国各地区用电逐年递增的使用需求。
为推动能源革命，将其转变为绿色经济，我国电力专家开始广泛关注并对技术进行改进，要求在建项目不可破坏周边的生态环境，以此为基础分析未来发展趋势，总结特高压输电相关设备运行维护经验，确保我国的特高压直流输电技术不断创新完善。
在如今全世界电力系统大规模采用直流输电的情况下，特高压直流输电技术的应用优势较为明显，综合比较现有的高强度输电手段，该技术的经济效益更高、适用范围更广，能够在使用中灵活改变输电方式，电能输送会最终注入交流电网，不仅可以保证地理优势不明显地区资源的合理利用，且能够减少输电过程中的线路损耗，提高一次能源利用率。
天广直流输电系统无功控制异常分析及改进措施
入 Ｃ 型滤 波器 。若 某 小组 交 流 滤波 器 不 可用 ， 则按 照 Ａ
型 、Ｂ型 、Ｃ型滤波器的顺序替 代。退 出时，按照 “ 先 投入，先退出”的原则，这样可以保证某小组交流滤波
器 不会 长 时间 的投入 运行 。
滤 波器 。这也表明 ｐ 未参与无功控制【。定无功功率 ７ Ｊ 表 １中的 Ａ型交流滤波器为滤除 １ ／４次谐波的双 ２２
调谐 滤 波器 ，Ｂ型 交流 滤波 器为 滤 除 ３３ ／６次谐 波 的双 调
控 制特 性 曲线如 图 １ 。
谐滤波器，Ｃ型交流滤波器为滤除 ３ ６或 ４ ８次谐 波的单 调谐滤波器。换流器解锁 时最少投入的小组交流滤波器
退出滤波器
图 １定无功功率控 制特性 曲线
２ ｉ ｗｗ．ｈｎ ｅ．ｅ 电工技术 ６ ｗ ｃ ｉａ ｔ ｔ ｎ ｉ
维普资讯
线 路 技 术 为避免投入运行的小组交流滤 波器过负荷 ，同时保 证滤除谐波的效果，无功控 制系统 设置 了小组 交流滤波 器 组 合 的 监 视 功 能 。 当某 一 组 合 的 交 流 滤 波 器 不 可 用
直 流 系统 切 除一组 交流 滤 波器 。
（ 广州站和马窝站） 交流滤波器配置如表 １ ］ 。 Ｉ ｓ
表 １天广直流广州站和马窝站交流滤波器配置图
时，
（）直流系统功率上升时，直流系统 消耗的无功 Ｑ ４
同 时也 上 升 ， 当 从 交 流 系统 吸 收 的无 功 Ｑ Ｂ（ ＋ Ｑ Ｑ ） ＞ 时 （ 目前 Ｑ Ｑ 为 ３ ｖ ｒ，直 流系统 投 入 一组 交流 ＋ ０Ｍ ａ）
率调整过程 中出现 的无功控制 异常，深入 分析 天广直 流无功控 制存 在的 问题 ，并提 出 了改进措施 。
一种直流输电无功控制功能优化策略及应用分析
第48卷第1期电力系统保护与控制V ol.48 No.1 2020年1月1日Power System Protection and Control Jan. 1, 2020 DOI: 10.19783/ki.pspc.181481一种直流输电无功控制功能优化策略及应用分析周贵勇1，郝俊芳2，王 胜2，赵丽莹1，史 册1，王泽宇1，于德彬1(1.辽宁省电力有限公司检修分公司，辽宁 沈阳 110000；2.许继电气股份有限公司，河南 许昌 461000)摘要：目前在高压直流输电工程中，当整流站交流系统较弱而要求无功控制功能选择电压控制模式，或无功控制模式处于手动模式时，直流运行中无功控制功能因未配置系统无功平衡控制功能，导致出现交流系统无功越限或不足的问题。
现提出一种直流输电工程中无功控制功能的优化策略，并通过RTDS验证了该优化策略的可行性。
该策略在高岭背靠背直流工程中实现了首次应用，在确保无功控制功能为手动模式或电压控制模式的同时消除了系统无功越限或不足的问题，提高了直流系统稳定运行效率。
关键词：高压直流输电；无功控制；无功越限；电压控制模式；优化策略；高岭Optimization strategy and application analysis of reactive power controlfunction for HVDC transmissionZHOU Guiyong1, HAO Junfang2, WANG Sheng2, ZHAO Liying1, SHI Ce1, WANG Zeyu1, YU Debin1(1. Overhaul Branch, Liaoning Electric Power Supply Co., Ltd., Shenyang 110000, China;2. XJ Electric Co., Ltd., Xuchang 461000, China)Abstract: At present, when the reactive power control function in HVDC project is required to select the voltage control mode because of the weaker AC system, or when reactive power control mode is in manual mode and the reactive power control function in DC operation is not equipped with the system reactive power balance control function, the problem of reactive power overstepping or insufficiency in AC system appears. This paper presents an optimization strategy of reactive power control function in HVDC transmission project, and verifies the feasibility of the optimization strategy through RTDS.This strategy has been applied for the first time in Gaolin Back-to-Back HVDC project, eliminating the problem of reactive power exceeding or insufficient while ensuring that the reactive power control function is manual mode or voltage control mode, and improving the stable operation efficiency of DC system.This work is supported by National Key Research and Development Program of China (No. 2016YFB0900600): “Control and Protection of Large-scale AC/DC Hybrid Interconnection Operation” and Science and Technology Project of State Grid Liaoning Overhaul Branch (No. 5222JX17006): “Research and Application of Group Manual Maintenance and Automatic Power Curve Function of SCADA System AC Filter”.Key words: transmission; reactive power control; reactive power overstepping; voltage control mode; optimization strategy; Gaoling0 引言高压直流输电具有长距离大容量送电及异步电网互联等多方面的优势[1-2]，在我国“西电东送，全国联网”战略中的作用日益明显。
高压直流输电系统低功率运行的无功控制策略 王祥东
高压直流输电系统低功率运行的无功控制策略王祥东摘要：本文主要对直流换流站的低功率无功控制策略进行研究，并且提出了一种以直流电压为控制量，以交直流系统无功交换量为反馈量的“开环＋闭环”换流站无功精确控制方法，该方法优先适用于直流低功率工况，也可用于其他直流功率水平。
该无功控制方法充分利用直流系统的无功调节能力，对直流换流站无功功率进行精确控制，能有效减少交流系统电压波动。
关键词：高压直流输电；低功率；换流站无功平衡；无功控制策略；1高压直流输电换流器无功特性分析对于换流站无功交换情况具体如图1所示。
Ｑｓ代表为换流站与交流系统间交换的无功功率；Ｑｆ主要意识是当前状态下的已经投入到无功补偿设备中所需要提供的一种无功容量；Ｑｄ则主要代表的是换流器所消耗的具体无功功率。
图1换流站无功功率交换示意图根据图1我们可以看出，换流站与交流系统间交换的无功功率为：Ｑｓ＝Ｑｆ－Ｑｄ其中Ｑｓ为表示交流系统吸收的无功功率数值，相反情况下则表示交流系统发出的无功功率。
对于进行换流站的无功控制主要就是将Ｑｓ控制在我们规定的范围内。
其中换流站的无功设备的投切是对Ｑｆ进行主要的控制，当Ｑｄ增大到能够使整个交流系统发出无功功率已经能够超过供给能力时，那么我们就需要投入另外一组无功设备以便能够增大Ｑｆ。
换流站中的晶闸管的主要工作特性是决定晶闸管无论处于整流还是逆变的情况下，都能够从交流系统中吸收容性无功功率。
其中主要消耗的无功功率Ｑｄ可以通过下面的公式进行计算：其中式中的Ｐｄ代表了直流输送的功率；Ｕｄ０ｉ则为理想状态下的空载直流电压；Ｕｄｉ则是代表了直流电压；ｉ则分别代表了整流站和逆变站。
其中，我们对于单极采用一个１２V脉动换流器时，直流电压的理想空载直流电压表达方式主要体现为：通过上式可以看出，通过调整α，γ和ｐｉ可以改变换流阀消耗的无功功率Ｑｄ。
其中，α和γ的调节速度快并且是连续调节性的，而ｐｉ的调节速度慢主要为阶跃式调节，因此我们对于前者的调节为主调节，后者则为辅助调节。
特高压交直流背景下的江苏电网无功电压控制分析
2． State Grid Jiangsu Electric Power Company，Nanjing 210024，China； 3． East China Electric Power Design Institute，China Power Engineering Consulting Group，Shanghai 200063，China）
随着电网不断发展，电网远距离、大容量输送 电力已成为当前发展的趋势［3，4］。根据国家电网公
司的特高压发展规划，华东电网在“十二五”末将 形成安徽—江苏—上海—浙江—安徽的长三角交 流特高压环网，其中江苏电网将建设 3 座 1 000 kV 交流特高压变电站，在已建成的 ± 800 kV 锦屏— 苏南 同 里 特 高 压 直 流 的 基 础 上，还 将 再 建 设 ± 800 kV 锡盟—泰州的特高压直流输电工程，落 点苏北地区。
图 3 1 000 kV、500 kV 主要输变电设备无功损耗典型曲线
2． 2 1 000 kV 特高压电网无功配置 2． 2． 1 感性无功配置
1 000 kV 电压层的感性无功配置情况如表 1 所示。江苏特高压 1 000 kV 输电线路产生的充
特高压直流输电无功补偿及其控制策略的研究的开题报告
特高压直流输电无功补偿及其控制策略的研究的开题报告一、研究背景和意义特高压直流输电技术是目前国际上最先进、最成熟的电力输电技术之一，具有输电容量大、距离远、输电损耗低等优点，在供电、节能、降低环境污染等方面具有重要意义。
然而，在实际应用过程中，特高压直流输电系统也存在一些问题，例如线路损耗、电压调节不稳定等，这些问题会影响输电稳定性和电网的安全运行。
无功补偿技术是解决特高压直流输电系统以上问题的一种有效手段，其目的是保证所输送的电能的质量，消除电网谐波，降低损耗，提高电压稳定性。
目前，国内外已有不少关于特高压直流输电无功补偿技术的研究，但是在实际应用中，还存在不少问题，例如怎样更有效地进行无功补偿，如何控制无功补偿系统的输出等。
因此，开展特高压直流输电无功补偿及其控制策略的研究，对促进特高压直流输电技术的发展和应用，提高电力系统的稳定性和安全性，具有重要的科技和经济意义。
二、研究内容和方法本研究拟以特高压直流输电无功补偿技术为主要研究内容，通过对国内外相关文献的综述和分析，总结特高压直流输电无功补偿技术的研究现状和存在的问题，明确需要解决的关键技术和难点。
本研究主要采用理论分析和数值仿真相结合的方法，具体任务如下：（1）研究特高压直流输电系统的基本结构和工作原理，明确无功补偿技术在特高压直流输电系统中的作用和意义。
（2）对特高压直流输电系统中的无功补偿技术进行总结和分析，包括传统的无功补偿技术和新型的无功补偿技术。
比较不同技术的优缺点，指出其适用性和局限性。
（3）建立特高压直流输电无功补偿系统的数学模型，研究其关键参数的特性和相互之间的关系，并进行无功补偿校核和优化。
（4）研究特高压直流输电无功补偿控制策略，包括传统的PID控制和新型的智能控制。
比较不同控制策略的优劣，验证控制策略的有效性。
（5）进行仿真实验，验证特高压直流输电无功补偿控制系统的性能和稳定性。
三、论文创新点本研究在特高压直流输电无功补偿及其控制策略方面具有以下几个创新点：（1）综合国内外研究成果，分析无功补偿技术在特高压直流输电系统中的应用现状和存在的问题。
特高压交直流混合电网无功优化控制
特高压交直流混合电网无功优化控制摘要：本文主要针对某地区特高压交直流混合电网的特点，提出了电压在线监测､无功解算策略和实施策略｡特高压交直流电网中的无功优化控制是基于一种灵敏度分析和粒子群算法相结合的无功电压优化控制方法｡关键词：特高压交直流；混合电网；无功优化控制特高压输电系统具有输送距离远､容量大､损耗小等特点，对我国大规模可再生能源的送出及消纳具有重要作用.特高压交直流输电工程相继投入运行，电网的一体化特征不断加强，电压和频率稳定性问题日益突出，运行特性发生深刻变化.本文以特高压交直流输电系统为背景，对特高压交直流混合电网无功优化控制进行分析｡1、优化控制模型1.1 基本思想对于某地区特高压混合电网，电压运行受到的影响因素较多，各电压等级之间，运行方式与电压水平之间的无功相互作用较强，为保证系统的电压运行，需要进行在线的优化调节｡所以，选择有代表性的节点电压作为观测量，建立电压与无功补偿点之间的状态方程；根据电压与通过无功控制节点无功的不断调整，使系统电压水平得到优化｡由于无功和电压问题的稳态分析，在研究中，把直流系统等值为无功可调的负荷节点｡1.2 优化目标某地区特高压电网中，特高压交流与直流并存，电气距离很近，相互之间影响很大｡就特高压交流电网而言，在1000kV层面，没有发电机，也没有其它的连续无功调节设备，仅依靠高抗进行无功平衡控制，本级及下一电压等级电网电压控制难度较大；就特高压直流系统而言，其消耗的无功随着有功功率的增加而增大，依靠换流站的电容器和滤波器进行无功补偿｡某地区特高压交直流混合电网的控制目标是使区域内一组关键节点的电压维持在设定值，在控制预先确定的一组关键节点的电压偏差最小的同时保证控制区域内有较多的无功储备｡该优化控制模型的本质是对3个不同优先级的控制目标进行折中处理｡即通过引入级电压控制信号并进行控制，使控制区内节点电压维持在设定值；调控机组的无功功率输出，维持电压控制区域内有较多的无功储备｡同时，通过对不同电压等级电网的无功分层分区平衡进行控制，减少不同电压等级网络间的无功交换｡控制变量分为两类，一类是可以连续调节的无功容量，考虑到特高压规划暂时还没有调相机和动态无功补偿装置，仅考虑500kV层面的发电机可调节无功容量；另一类变量是离散调节变量，按装置实际容量进行投切，包括1000kV和500kV电网高抗､低抗和低容｡在实际控制中，主要遵循以控制发电机无功功率为主，辅以其他控制设备，如果仅靠发电机不能起到很好的控制效果，则考虑对其它控制设备进行优化控制｡2､机电—电磁暂态混合仿真的基本原理及其接口技术电力系统机电暂态仿真以基波､单相和相量模拟技术为主要特征，在进行换流装置和FACTS等电力电子装置的快速暂态特性仿真方面不能满足仿真的精确性.电磁暂态仿真程序受模型､算法等多方面因素的限制，在进行仿真时要对电力系统进行等值简化，混合仿真的基本原理如图1所示｡大电网机电—电磁暂态混合仿真，通常分为以下几个步骤:确定需要仿真分析的目标网架结构及其相关参数，根据实际情况搭建特高压交直流电网的机电暂态仿真模型，并进行潮流计算分析.根据潮流的计算分析结果以及目标网架的具体情况确定分网方案和接口，利用手工分网方法将目标网架合理划分出机电暂态子网和电磁暂态子网.搭建电磁暂态仿真模型，并添加机电暂态接口和电磁暂态接口，然后按步骤的潮流计算结果填写电磁暂态子网初始潮流分布.提交机电暂态子网和电磁暂态子网任务和作业，执行机电—电磁暂态混合仿真计算，并对计算结果进行输出｡图1 机电一体原理图3､无功优化解算策略上述无功优化问题的控制变量包含连续和离散两种，对于高抗和低容，在每个补偿点的数量极为有限，变量的空间维度在可控的范围内；对于发电机无功等连续变量，进行离散化处理，按10Mvar一档分为若干调节档位｡采用灵敏度分析和粒子群优化相结合的方法来进行求解｡先进行灵敏度分析，通过分析结果来确定可能的无功补偿点的位置；同时，通过灵敏度分析，确定发电机节点可能的补偿容量，在补偿容量附近，选择若干档位进行分析｡通过以上处理，大大减少了优化的变量空间，满足工程计算的需要｡粒子群优化算法的基本思想:PSO中每个优化问题的潜在解是搜索所在空间中的一个粒子，所有的粒子都会有一个对应的函数值来衡量每个粒子解的优越程度，每个粒子还会有一个对应的速度来决定自身飞翔的距离和方法，最终可以实现从全局域内搜索到最优解的目的｡4､优化控制实施策略进行优化控制的目的是使控制区域内控制节点的电压维持在设定值，此时的控制信号计算对包含多个观测节点的区域进行计算，在计算过程中考虑发电机对观测节点的控制作用｡所有观测节点和关键节点的电压遥测值通过控制中心进行搜集，此外控制中心还搜集有关参与电压控制的控制机组的母线电压和发电功率(包括有功和无功功率)，并将这些信息传递给多变量电压协调优化控制器｡为避免传统无功电压控制系统在进行控制过程中可能造成不良影响，控制信号直接对每台发电机的电压调节器进行控制｡某地区特高压电网的电压协调优化控制系统的典型运行模式是通过调整控制区域内所有控制机组的无功出力从而调节控制区域内所有观测节点电压维持在设定值｡通常每一次控制与下一次控制之间都有100s及以上的时间间隔｡控制系统必须考虑系统运行约束，同时对控制信号进行校验，防止出现不合理的控制命令｡电压协调优化控制系统的每一步的控制过程当中都考虑了网络约束｡在实际使用中，这些约束主要包括:1)运用电压协调优化系统改善系统，进行电压稳定性优化控制时，系统初始状态电压控制系统必须是稳定的｡这实际上是在电压控制过程中，对每一步所允许的附加信号变化施加了一定的约束｡2)在进行优化控制时需考虑发电机励磁约束，根据实际运行确定发电机无功出力的上下限｡可实现减少无功不恰当生产和传输过程中产生的有功损耗，同时维持系统中有较多的无功储备｡为避免转子过热，需对励磁电流进行控制，过大的励磁电流将会引发发电机组过励磁保护动作｡因此，在进行控制过程中需考虑发电机励磁约束，将其工作点限制在一定的范围内｡3)在实际运行过程中考虑发电机端电压运行约束，发电机端电压需控制在规定的范围内，通常允许有10%的机端电压变化｡该优化控制策略还在理论研究阶段，并没有实际应用｡结束语主要针对某地区特高压交直流混合电网的特点，提出了电压在线监测､无功解算策略和实施策略｡特高压交直流电网中的无功优化控制是基于一种灵敏度分析和粒子群算法相结合的无功电压优化控制方法｡参考文献[1]何金松，叶鹏，马坤，李家珏.特高压交直流混合电网无功优化控制[J].沈阳工程学院学报(自然科学版)，2018，14(03):247-252+258.[2]荆澜涛，王亮，佟金锴.特高压交直流系统的稳定控制仿真研究[J].辽宁师专学报(自然科学版)，2018，20(01):62-65.[3]李明节.多管齐下确保特高压交直流电网安全稳定[J].国家电网，2016(06):30-31.[4]丁力.特高压交直流混合电网特点分析[J].河北电力技术，2015，34(02):63.[5]王志强.一种特高压交直流电网数模混合实时仿真系统[J].自动化与仪器仪表，2014(09):145-147.。
普侨特高压直流输电工程无功电压控制策略改进建议
普侨特高压直流输电工程无功电压控制策略改进建议摘要：基于普侨特高压直流输电工程无功控制策略，分析了普侨直流工程中无功控制的配置策略、过电压控制。
结合普洱换流站试运行中交流滤波器异常投切进行详细分析，针对分析结果，提出了修改普侨直流工程直流站控系统无功电压控制选择逻辑等切实可行的改进措施，这对我国未来的其它特高压直流工程的设计也有极大的借鉴和参考价值。
关键词：特高压直流输电；无功控制；过电压控制；直流站控系统Suggestions on Improvement of Reactive Power Voltage Control Strategies for Puer-Qiaoxiang DC Power Transmission ProjectDing -BingHou, Li-ShaoSen, Sun-hao,Liu-Chao( Kunming Bureau of CSG Extra High Voltage Power Transmission Company, Kunming 650000, Yunnan Province, China)Abstract: This paper analyze reactive power control strategies and over-voltage control of Puer-Qiaoxiang DC power transmission project. Combined with the detail analysis of abnormal AC filter switching in Puer converter station, the paper proposes practical improvement of optimizing reactive power and voltage control logic of Puer-Qiaoxiang DC power transmission project. This improvement has some reference value for future HVDC power transmission projects.Key words: UHVDC, Reactive Power Control, Over-voltage Control, DC Station Control0引言特高压直流输电系统运行时，无论是整流站还是逆变站都需要消耗一定的无功，换流站所消耗的无功功率可达到额定输送功率的40%~60%[1,2]，无功功率不足或者过剩都会直接导致交流电压的波动，严重时将会影响整个电网的安全稳定运行。
特高压交直流电网背景下新能源无功支撑能力分析
特高压交直流电网背景下新能源无功支撑能力分析付红军1，陈惠粉1，李海波2，雷一2，彭凌波2（1．国网河南省电力公司，河南郑州450000；2．清华四川能源互联网研究院，四川成都610213）作者简介：付红军（1968－），男，教授级高级工程师，研究方向为电力系统运行控制与新能源并网。
摘要：特高压直流接入的受端电网同步机被替代将导致动态无功源不足，随着大量新能源的接入，动态无功源进一步减少，由于调相机、SVG 等动态无功补偿设备成本较高，亟需挖掘新能源机组的无功调节潜力。
本文首先分析了特高压直流闭锁带来的受端电网电压变化机理，分别建立了双馈风机、直驱风机和光伏等多类型新能源机组的无功调节极限模型，基于潮流分析方程提出了特高压直流逆变侧母线的电压－无功灵敏度计算方法。
最后基于改进的IEEE 14节点系统，模拟了特高压闭锁后受端电网电压变化的过程，以控制逆变站母线电压为目标，从场站位置、类型、无功控制策略和有功出力等多个角度分析了特高压交直流电网的新能源无功支撑能力。
关键词：特高压交直流电网；新能源；无功调节能力；无功电压灵敏度；无功控制策略中图分类号：TM714．3文献标识码：B文章编号：411441（2020）02－0032－090引言我国能源资源分布与用电负荷呈现逆向分布特点，特高压直流（UHVDC ，Ultra High Voltage Direct Current ）输电成为解决能源需求分布不均衡的重要解决方案之一［1］。
UHVDC 接入受端电网后会替代一部分同步机，导致系统的动态无功源减少。
同时，当UHVDC 因故障或换相失败导致闭锁后，受端电网电压则会出现波动和下降，系统此时需要大量的无功源进行电压支撑。
为解决该问题，一般采用动态无功补偿装置，如调相机、SVG 等动态无功设备［2］，但这类设备造价较贵，如果大规模配置将带来高昂的投资。
随着新能源的快速发展，特高压受端地区往往接入了大量新能源，进一步降低了运行同步机和动态无功源的数量。
特高压直流输电系统低功率运行的无功控制策略
特高压直流输电系统低功率运行的无功控制策略摘要：当直流转换站对有功的功率进行输送的时候往往会伴随着大量无功功率被浪费，当无功功率出现过剩的情况或者不足的情况的时候都会对交流电压造成很大的影响，造成严重的电压波动，使整个电网系统的稳定性以及安全运行受到严重的不利影响。
因为谐波的性能以及交流滤波器的设备性能的限制作用，在高压直流的输电系统运行的过程中需要对交流滤波器进行一定组数的投放。
而当直流输电系统进行低功率运行的时候，就会在满足需要的基础上增加大量的无功功率，这些功率被输送到交流系统之中就会导致电压的严重升高，进而导致电网失去稳定性甚至出现输电的安全事故。
关键词：特高压；直流输电系统；低功率运行；无功控制在高压的直流电系统进行低功率的运行的时候，交换流站中的接入点在谐波的性能方面将和交流的滤波器在设备性能上进行限制。
因此在交流滤波器被投入提供无功功率，就会在对站内的需求方面得到有效的满足基础上还有着很多的剩余，因此这些无功功率就会被大量的送到交流系统之中，进而造成转流站以及其附近的很多厂站出现电压偏高的情况，对电网的稳定性以及其安全的运行造成严重的不利影响。
因此对特高压直流输电系统低功率运行时的无功功率控制在当今的电力企业来说是一项至关重要的研究内容，有效的对高压系统在低功率运行时提供的无功功率进行合理的控制，不仅可以减少电能的大量消耗，同时还可以有效的维护电网的稳定性以及安全运行。
本文就是对其进行的研究，进行有效策略的提出，希望可以起到一定的帮助作用。
一、直流与交流无功交换的基本原则阐述在直流与交流的无功交换过程中，一般情况下，在电厂附近或者在电厂群的附近，会也有送端的换流站，当直流的系统在运行的负荷特别大的时候，就会对交流系统中的无功源进行部分的利用，这样就可以使无功补偿设备实现有效的减少，进而可以有效的对输电成本进行节约，避免造价过高对电力企业的经济发展造成不利影响[1]。
而当直流电运行的负荷相对很低的情况下，可以对发电机进行进相能力的科学利用，实现对换流站中的过补偿无功的合理吸收，这样就可以使无功电抗的设备数量得到有效的减少，很大程度上节约了成本，进而为电力企业的经济发展起到良好的促进作用。
高压直流输电无功管理的原则与算法
高压直流输电无功管理的原则与算法王 峰1,徐 政1,黄 莹2,黎小林2(1.浙江大学电气工程学院,浙江省杭州市310027;2.南方电网研究技术中心,广东省广州市510623)摘要:无功管理是高压直流输电工程设计的重要组成部分,无功设备投切顺序正确与否直接关系到直流输电工程能否安全稳定运行。
文中描述了无功设备的投切原则和高压直流输电无功管理需要考虑的因素,包括运行方式和限制条件,以及需要提供的原始数据。
具体阐述了在考虑这些因素和采用所提供的原始数据下进行无功管理计算的方法,并编制了详细的计算流程。
最后给出了1个高压直流输电无功管理的工程实例,并验证了该流程的有效性。
关键词:高压直流输电;无功管理;运行方式;投切顺序;计算流程中图分类号:TM761;TM726.1收稿日期:2007210203;修回日期:2007211229。
“十一五”国家科技支撑计划重大项目(2006BAA02A21)。
0 引言高压直流输电系统为大规模远距离传输电能和大区电网互联提供了技术上可靠、经济上可行的方法。
随着中国电力系统的快速发展和西电东送战略的实施,直流输电技术得到了广泛应用。
1996年以前,国内超高压直流输电工程技术基本上依赖国外。
为扶植民族产业,国务院有关部门提出了直流工程国产化的方针,经过三常/天广、三广/贵广、灵宝及三沪等直流工程的实践,国产化水平不断提高[122]。
然而,国内在直流输电基本设计方面的技术还不够成熟、完善,虽然通过直流输电工程的技术引进、技术转让形式掌握了Siemens 和ABB 公司高压直流输电基本设计软件包的使用方法,初步在系统研究和成套设计方面实现了自主化,但对其核心技术仍未完全掌握。
为此,相关单位决定开发±800kV 直流输电系统基本设计软件包,无功管理是其中的一个重要模块。
本文将对高压直流输电无功管理的原则和算法进行研究。
无功管理研究的目的是确定换流站无功功率补偿和吸收设备容量的大小以及制定无功功率补偿方案,以满足直流输电工程技术规范书的需求。
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特高压直流输电工程无功控制分析摘要：特高压直流输电工程的直流站控是重要的控制设备，其主要功能是对换流站内直流场的设备进行控制与监控和实现换流站的无功控制。
直流站控的正常稳定工作是特高压直流系统稳定运行的保障。
无功控制功能是直流站控的一部分，是特高压直流输电工程的重要组成部分，目的是保证直流系统的无功需求，并减少谐波对交直流系统及主设备的危害，同时保持交流母线电压的稳定。
无功控制功能的稳定可靠，对特高压直流输电工程的可靠运行有着重要意义。
文中针对换流站的无功控制中电压有效性选择逻辑进行分析，提出优化的改进措施，对特高压直流输电工程的安全稳定运行起着重要作用。
关键词：特高压直流；输电工程；无功控制1特高压直流输电无功调节情况1.1 直流馈入降低了系统动态无功储备正常工况下，特高压直流换流站与系统没有无功交换。
在直流输送额定功率8000MW运行时，受端500kV降压变压器消耗约1200Mvar系统无功。
若受端电网按12台660MW机组替代直流馈入考虑，在提供相同有功的同时，发电机还可提供约1900Mvar无功，前后相比无功储备差3100Mvar；在系统动态过程中，发电机还可提供大量动态无功支撑。
相对于常规发电机组，直流大规模馈入大大降低了系统动态无功储备。
1.2 直流馈入影响系统电压调节特性特高压直流馈入的受端电网，在交流系统电压降低时，常规发电机组将增加无功出力，而直流逆变站从系统吸收无功。
按交流母线电压降低1%计算，直流逆变站将从系统吸收50Mvar无功，而相同规模的常规电源可向系统提供300Mvar 无功。
常规电源和直流逆变站在系统电压降低时无功电压调节特性相反，直流馈入恶化了系统电压调节特性。
1.3 直流换相失败吸收大量系统无功高压直流输电系统对电压稳定性与动态无功支撑能力要求更高。
目前，动态无功补偿装置主要包括发电机、调相机、并联无功补偿设备、静止无功补偿器（SVC）和静止同步补偿器（STATCOM）。
当系统运行受到较大扰动而导致换流站等枢纽站母线电压大幅波动时，电容器、静止无功补偿器等装置因受其工作原理的限制，不能及时提供足够的动态无功补偿，在特殊运行方式下可能会发生电压失稳问题，危及系统稳定。
而调相机则可利用其强励特性，具有容量更大、可靠性更高、动态维持电压能力强的特点，在电网扰动的情况下，能够通过强励及时提供大容量动态无功。
2 特高压直流输电换流阀控制系统结构及原理2.1 系统结构换流阀控制系统结构主要包含以下三个组成部分。
（1）控制主机。
利用控制主机产生CP脉冲至阀控单元，实现换流器触发控制功能。
（2）阀控单元。
阀控单元产生FP脉冲，并将每组FP脉冲分配至各个晶闸管单元，完成晶闸管触发，一般情况下，一个阀控单元主机需要负责2个单阀的触发工作。
（3）晶闸管控制单元。
晶闸管控制单元可以利用晶闸管两端电压的建立、变化对晶闸管状态进行有效监视，并利用回报脉冲IP的方法将其状态信息发送至阀控单元，完成闭环控制。
在阀控系统中，阀控单元可以接收控制主机发出的并行控制脉冲，并将阀运行状态实时提供给控制主机；对于控制主机下发的触发命令，阀控单元可以在编码完成后，将其发送至晶闸管控制单元；晶闸管控制单元接收触发命令后，完成本级晶闸管触发工作；与此同时，阀控单元可以接收晶闸管控制单元返回的监视信息。
如果换流阀有异常情况出现，阀控单元可以及时采取请求跳闸、报警等相关措施，如果阀控单元有异常情况出现，阀控单元也可以发出相应的报警信息。
2.2 阀控单元阀控单元屏柜组成主要包括一面阀控接口柜及三面阀控柜。
阀控接口柜主要包含1台PCS-9587阀漏水与避雷器监视装置、2台PCS-9882交换机（A系统、B系统各有1台）以及2个PCS-9519VCU接口单元（A系统、B系统各一个）。
在各阀控柜中，主要包含2个PCS-9586阀控制单元，每台装置均包含Ａ系统和Ｂ系统，每个系统都有同一相2个桥臂相对应。
6台PCS-9586与１台PCS-9882、1台PCS-9587A互相连接，另一台交换机和B系统连接，各个系统分别与监控系统A网、B网连接，利用IEC-61850协议完成传输任务。
A系统、B系统采用冗余配置，运行具有完全独立性，如果值班系统有故障情况出现，那么可以利用备用系统进行持续运行，这种方法可以提升系统运行的可靠性。
如果有电源板故障、处理器板故障出现，应及时更换。
PCS-9519阀控单元接口包含系统、机箱各有一台，采用冗余配置，实现接口信号转发功能。
1面阀控接口柜以及3面阀控柜可以对12脉动阀组进行监视、控制，12脉动A相、B相、C相与3面阀控柜分别对应。
利用PCS-9587阀监测单元，可以有效连接避雷器计数器、漏水监测单元以及监控后台，使漏水检测单元数据以及计数器动作状态得到有效汇总与上传。
1台PCS-9587装置和12脉动阀组配，在具体装置中，可以将其分为Ａ系统冗余配置与Ｂ系统冗余配置。
2.3 晶闸管控制单元2.3.1 触发与监视功能在触发、监视工作中，常规触发逻辑下，晶闸管控制单元如果检查发现晶闸管两端正电压在30V以上，则将IP指示发送给阀控单元，阀控单元可以生成相应的IP信号、“OR”信号，之后产生FP信号，利用发光二极管将其发送至晶闸管控制单元，进而让晶闸管得以触发。
在补发脉冲触发工作中，如果CP依然存在，在晶闸管控制单元触发后，会有IP回报产生，晶闸管控制单元会得到阀控单元的补发脉冲。
在0～10μs内，IP再次满足，需要将ＦＰ在10μs时进行补发；在10～100μs内，如果IP得到满足，则需将FP信号进行即刻补发；在100μｓ后，如果有IP得到满足，那么需要延时20μｓ对FP进行补发。
2.3.2 保护与检测功能（1）过电压保护。
如果部分晶闸管没有收到阀控单元ＦＰ，那么收到FP的晶闸管在触发后就需要承受高电压，为避免有晶闸管损坏情况出现，在电压提升至门槛值6.8KV后，晶闸管控制单元板内部会有触发脉冲发出，进而让所有晶闸管得到触发。
（2）恢复期保护功能。
在晶闸管反向恢复过程中，其不能承受过高的dv/dt，在晶闸管控制单元中，需要利用电路实现反向恢复期间的保护。
在反向恢复期900μｓ内，如果电压检测结果在1300V以上，那么晶闸管控制单元强制发送触发脉冲，让晶闸管得以触发，保证晶闸管导通，以保护晶闸管不会损坏。
（3）检测。
利用可变脉冲宽度来有效区分正常触发、保护性触发，可以有效提升晶闸管监测水平。
在正常触发状态下，回报信号的IP宽度为2～15μｓ；如果晶闸管有紧急保护触发，晶闸管控制单元发送一定宽度回报信号至光接收板，回报信号为15～50μｓ，系统就可以识别到该晶闸管有保护性触发出现。
2.4 阀控单元和换流阀控制系统信号接口阀控单元主要应用双冗余配置方案，阀控单元、CCP系统之间采用1对1连接方法，并利用1主1从模式保证系统运行正常。
主用状态下，阀控单元、CCP系统负责换流阀控制工作；备用状态下，除了触发脉冲不被发送至阀塔以外，仍可以产生其他脉冲信号、回报脉冲信号、保护信号、闭锁信号，让系统得到正常运行。
备用阀控单元可以对闭锁信号进行有效检测，让CCP得到信号输出。
利用现场总线，阀控单元所产生报警信息、事件信息可以被发送到运行人员工作站中。
在CCP系统、阀控单元间，采用光调制信号作为开关量信号。
利用Profibus总线，阀控单元可以将阀控系统事件信息提供给事件服务器。
阀控单元接口及主要功能：FP12接口，输出12个单阀触发反馈信号；VBE＿Trip接口，输出VBE请求跳闸信号；EB＿OK接口，输出检测VBE状态是否良好信号；DEBLOCK接口，输入单阀解锁信号；ACTIVE接口，输入主从选择信号；CP12接口，输入并行触发脉冲；BPPO接口，输入CCP所需投旁通对；REC＿Trip接口，输入启动ＶＢＥ录波信号；VOLTAGE接口，输入换流变阀侧电压是否达到额定电压信号；INV＿Ind接口，输入逆变侧有两套CCP同时失去时的投紧急旁通对。
3 特高压直流输电工程无功控制分析3.1 绝对最小滤波器控制绝对最小滤波器控制(AbsMinFilter)用来保证滤波器本身不过载，换流器解锁后必须投入满足绝对最小滤波器定值要求的滤波器分组。
如果5s内无新滤波器投入，绝对最小滤波器控制将会闭锁换流器。
3.2 无功控制/交流电压控制无功控制和交流电压控制(Qcon/Ucon控制)。
Qcon以无功交换为判据，通过投切滤波器将无功交换容量控制在允许的偏差±ΔQ之内;Ucon以换流母线电压为判据，通过投切滤波器将换流站交流母线电压变化控制在设定的±ΔU范围之内。
Qcon/Ucon控制为避免无功小组频繁投切，允许实际无功偏差和交流电压与整定值之间存在一定偏差，即无功交换死区和交流电压死区。
3.3 送端和受端换流站协调优化送端和受端换流站协调优化运行的前提是有一定的电流裕度，即稳态运行条件下，送端换流站定电流控制，受端换流站由于需要保证一定的电流裕度，退出定电流控制，只用来保持直流电压的恒定。
受端定电压控制的换流站同时具有调节电流和补偿电流裕度的作用，当送端换流站不能保证定电流控制时，受端换流站切换为定直流电流控制，直流部分仍能维持恒定的功率输送。
稳态条件下，送端换流器的分接头控制目标为触发角，定电压控制的受端换流站分接头控制目标为直流电压，定电流控制的受端换流器分接头控制目标为触发角。
结语能源赋存与负荷分布的不平衡决定了远距离大容量输电成为我国电网发展和满足电力需求的必然选择，而高压直流输电技术在远距离、大规模输电中具有明显优越性。
对特高压直流输电换流阀控制系统中晶闸管控制单元、阀控单元等进行科学设计，有助于使系统通过调试，让工程顺利投入运行。
参考文献[1]程林,任冲,孙震宇,樊国伟.高压直流输电系统无功控制策略及建模研究[J].青海电力,2018,37(04):6-9+24.。