基于VSC的柔性直流输电技术研究
基于VSC的轻型直流输电
!杨 军
随着我国社会主义市场经济改革的不断深入!电力建设施工 企业的改革也已迫在眉睫" 在激烈的市场竞争环境中如何生存# 如何更好地发展!是很多电力建设施工企业和电力改革研究人员 正在进行的重要课题" 各电力建设施工企业加大改革力度!内抓 管理!外抓市场!不断增强企业的竞争能力"其中!作为企业管理重 中之重的安全管理越来越多地被各级管理层所重视!同时也意识 到!只有建立现代企业安全管理体系!科学地建设企业安全文化! 才能成为电力建设施工企业稳定#持续发展的有力保障" 因此!如 何结合本行业和本企业的特点建设富有特色和实用价值的企业
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广东科技 ２００６．１０ 总第 １６０ 期
业 界 建设行业专版 水*电*暖*通
科学建设企业安全文安全文化是企业文化的主要分支!只有科学地建设企业安全文化!才 能成为电力建设施工企业稳 定#持续发展的有力保障" 关键词：企 业 安 全 文 化 % 电 力 建 设 企 业 % 发 展 % 保 障 %
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母线电压" 这意味着故 障 时 !如 ＶＳＣ 容 量 允 许 !那 么 轻 型 直 流
４．４ 提高配电网电能质量
输电既可向故障系统提供有功功率的紧急支援!又可提供无功
非线性负荷和冲击性负荷使配电网产生电能质量问题!如
企业文化不是一般意义上的文化现象! 企业文化是企业的灵 魂!是企业共享的价值观" 企业文化是一种管理!是发展到高层次 的管理%企业文化是市场经济的产物!企业文化是一种精神现象却 有着深刻的物质基础"
作为企业文化的重要组成部分! 企业安全文化是企业文化的 主要分支" 它既包括保护职工在从事生产经营活动中的身心安全
柔性直流输电(VSC-HVDC)技术1
柔性直流输电(VSC-HVDC)技术
2 VSC-HVDC的技术特点（续）
VSC不仅不需要交流侧提供无功功率，而且能够 起到STATCOM的作用，即动态补偿交流母线无 功功率，稳定交流母线电压。这意味着如果VSC 容量允许，故障时VSC-HVDC系统既可向故障区 域提供有功功率的紧急支援，又可以提供无功功 率的紧急支援，从而提高系统的电压和功角稳定 性。 潮流反转时直流电流方向反转，而直流电压极性 不变，与传统的HVDC恰好相反。这个特点有利 于构成既能方便地控制潮流又能有较高可靠性的 并联多端直流系统。
2010/5/27 hfliang@ 17
柔性直流输电(VSC-HVDC)技术
3 VSC-HVDC的发展与现状
随着电力半导体技术，尤其是绝缘栅双极 晶体管（IGBT）的快速发展，具备了在 HVDC中采用以全控型器件为基础的电压 源换流器（VSC）的条件。 1990年，McGill大学的Boon−Teck Ooi教授 等人首先提出了利用PWM控制的VSC进行 直流输电的概念。
传统HVDC 晶闸管 换流变压器
50%在滤波器和并联电容器
VSC-HVDC IGBT
串联电感（+变压器）
滤波和无功补偿 直流平波 站间通信
2010/5/27
只用小型滤波器 直流电容器 不需要
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平波电抗+直流滤波器 需 要
hfliang@
柔性直流输电(VSC-HVDC)技术
2010/5/27 hfliang@ 7
柔性直流输电(VSC-HVDC)技术
1 VSC-HVDC的基本原理（续）
直流侧并联大电容，起到为逆变器提供电压 支撑、缓冲桥臂关断时冲击电流、减小直流 侧谐波的作用 换流电抗器是VSC与交流侧能量交换的纽带 同时也有滤波的作用 交流滤波器的作用是滤去交流侧谐波 换流器中IGBT上并联反向二极管，除了作为 主回路以外，还起到保护和续流的作用
柔性直流输电
V ' Vs Rc I c js Lc I c
向无源网络供电时，无PLL，θs可由控制器决定
-33电力工程系
3.2 VSC-HVDC的控制策略
VSC-HVDC 功率外环控制
• 定直流电压控制
– 基于电压源换流器的高压直流输电技术（ VSC-HVDC）
-11电力工程系
1.2 不同输电方式的对比
-12-
电力工程系
1.2 不同输电方式的对比
LCC-HVDC VSC-HVDC
采用晶闸管，相当于电流源，直流电流单向流 采用 IGBT （反并联二极管），相当于电压源，直 通。 流电流可双向流通。 电网换相，需要较强交流系统支撑，否则存在 自换相，可以给无源网络供电。 换相失败的危险。 控制有功时，无功也随之变化，吸收 40%-60% 可以同时相互独立的控制有功和无功，可以吸收/ 的无功，不能独立控制有功和无功。 发出无功，可四象限运行。 含有大量低次谐波，需大量滤波器及无功补偿 不需无功补偿装置，只需少量高次谐波滤波器， 装置，占地面积大。 占地面积小，约为相同容量传统直流的20%。 使用架空线路、电缆或二者结合。 目前商用化工程使用电缆（有利于降低直流线路 故障率，减小高次谐波对通信影响）。
2.2 VSC-HVDC的基本原理
• VSC的有功与无功：
P U s U c sin Xc
Q U s U s U c cos Xc
• 通过调节δ角可以控制VSC传输有功的大小和方向：
– 当δ＜0时，运行于整流状态，从交流电网吸收有功； – 当δ＞0时，运行于逆变状态，向交流电网发出有功。
柔性直流输电技术及其应用研究
柔性直流输电技术及其应用研究作者：赵林平来源：《现代企业文化·理论版》2009年第14期摘要:柔性直流输电(Voltage Source Converter based HVDC,VSC-HVDC),又称基于电压源型换流器(VSC)的高压直流输电,是近年发展起来的一种新型直流输电技术。
文章详细介绍了VSC-HVDC的相关技术,并针对其主要的技术特点与应用背景作了相关的应用研究。
关键词:柔性直流输电;电压源型换流器;高压输电中图分类号:TM721 文献标识码:A文章编号:1674-1145(2009)21-0162-02柔性直流输电,是采用基于可控关断器件的VSC和PWM的直流输电技术。
由于它具有有功和无功独立控制、能向无源网络供电且适用于可再生能源并网、城市电网供电、异步交流电网互联等优点,国外学者已对其展开了深入的研究,而在国内,这种新型的输电技术还处于起步阶段,但从柔性输电的技术优势与国外成功的工程经验来说,这种新型的输电技术在国内将有着非常巨大的应用前景。
一、VSC-HVDC技术概述柔性直流输电技术是在IGBT(绝缘栅双极晶体管)和VSC(电压源换流站)基础上采用PWM(脉宽调制)技术发展起来的新一代直流输电技术。
(一)VSC-HVDC的基本原理所谓VSC-HVDC就是基于VSC的直流输电,其基本原理如图1所示,设送端、受端换流器均采用VSC,则两个换流器具有相同的结构。
换流器采用两电平六脉动型,每个桥臂都由多个IGBT或GTO串联而成。
直流侧电容器的作用是为逆变器提供电压支撑、缓冲桥臂关断时的冲击电流、减小直流侧谐波;换流电抗器是VSC与交流侧能量交换的纽带同时也起到滤波的作用;交流滤波器的作用是滤去交流侧谐波。
设交流母线电压基波分量为、逆变桥输出电压基波分量为、滞后于的角度为,换流电抗器为X,如图1所示。
则忽略谐波分量时换流器所吸收的有功功率和无功功率为:(1)(2)由式(1)可见,有功功率传输主要取决于,当时VSC吸收有功功率,相当于传统HVDC中的整流器运行;当时VSC发出有功功率,相当于传统HVDC中的逆变器运行。
柔性直流输电工程技术研究、应用及发展
柔性直流输电工程技术研究、应用及发展一、本文概述随着能源结构的优化和电网技术的发展，柔性直流输电（VSC-HVDC）技术以其独特的优势，在电力系统中的应用越来越广泛。
本文旨在全面概述柔性直流输电工程的技术研究、应用现状以及未来的发展趋势。
我们将从柔性直流输电的基本原理出发，深入探讨其关键技术和设备，包括换流器、控制系统、保护策略等。
我们还将分析柔性直流输电在新能源接入、电网互联、城市电网建设等领域的应用案例，评估其在实际运行中的性能表现。
我们将展望柔性直流输电技术的发展前景，探讨其在构建清洁、高效、智能的电力系统中发挥的重要作用。
通过本文的阐述，我们希望能够为从事柔性直流输电技术研究和应用的同行提供有益的参考和启示。
二、柔性直流输电技术原理柔性直流输电技术，又称为电压源换流器直流输电（VSC-HVDC），是近年来直流输电领域的一项重大技术革新。
与传统的基于电网换相换流器（LCC）的直流输电技术不同，柔性直流输电技术采用基于可关断器件的电压源换流器（VSC），这使得它在新能源接入、城市电网增容和孤岛供电等方面具有独特的优势。
柔性直流输电技术的核心在于电压源换流器（VSC）。
VSC采用可关断的电力电子器件（如绝缘栅双极晶体管IGBT），通过脉宽调制（PWM）技术实现对交流侧电压和电流的有效控制。
VSC既可以作为有功功率的源，也可以作为无功功率的源，因此它具有更好的控制灵活性和响应速度。
在柔性直流输电系统中，VSC通常与直流电容器和滤波器并联，以维持直流电压的稳定和滤除谐波。
VSC通过改变其输出电压的幅值和相位，可以独立地控制有功功率和无功功率的传输，从而实现对交流电网的灵活支撑。
柔性直流输电技术还采用了先进的控制系统，包括换流器控制、直流电压控制、功率控制等，以确保系统的稳定运行和电能质量。
这些控制系统可以根据系统的运行状态和实际需求，对VSC的输出进行实时调整，从而实现对交流电网的精准控制。
柔性直流输电技术以其独特的电压源换流器和先进的控制系统，实现了对交流电网的灵活支撑和精准控制。
柔性直流输电技术简述
柔性直流输电技术介绍1引言柔性直流输电技术（Voltage Sourced Converter,VSC）是一种以电压源变流器、可关断器件（如门极可关断晶闸管（GTO）、绝缘栅双极晶体管（IGBT））和脉宽调制（PWM）技术为基础的新型直流输电技术。
国外学术界将此项输电技术称为VSC-HVDC，国内学术界将此项输电技术称为柔性直流输电，制造厂商ABB 公司与西门子公司分别将该项输电技术命名为HVDC Light和HVDC Plus。
与传统基于晶闸管的电流源型直流输电技术相比，柔性直流输电技术具有可控性高、设计施工方便环保、占地小及换流站间无需通信等优点，在可再生能源并网、分布式发电并网、孤岛供电、城市电网供电等方面具有明显的优势。
随着大功率全控型电力电子器件的迅速发展，柔性直流输电技术在高压直流输电领域受到越来越广泛的关注及应用。
传统的低电平VSC具有开关频率高、输出电压谐波大、电压等级低、需要无源滤波器等缺点，而且存在串联器件的动态均压问题；多电平变流器提供了一种新的VSC实现方案。
它通过电平叠加输出高电压，逼近理想正弦波，输出电压谐波含量少，无需滤波设备。
自1997年赫尔斯扬试验工程投入运行以来，柔性直流输电技术迅速发展，目前已有13项工程投入商业运行，最高电压等级已达±200kV，最大工程容量达到400MW，最长输电距离为970km。
通过各个领域专家的不断创新和工程建设运行经验的不断积累，柔性直流输电技术作为一种先进的输电技术已具备大规模应用的条件。
图1两端VSC-HVDC系统典型结构图2008年12月，“柔性直流输电关键技术研究与示范工程”作为国家电网公司的重大科技专项正式启动。
该工程联接上海南汇风电场与书院变电站，用于上海南汇风电网并网，是中国首条柔性直流输电示范工程。
该工程由中国电力科学研究院开发，负责接入系统设计、设备供货及工程实施等工作。
2柔性直流输电技术的研究现状2.1高压大容量电压源变流器技术2.2.1模块化多电平变流器（Modular Multilevel Converter,MMC）模块化多电平变流器可以有效降低交流电压变化率，其拓扑结构如图2所示。
多端柔性直流输电(VSC—HVD)系统直流电压下垂控制
多端柔性直流输电(VSC—HVD)系统直流电压下垂控制学院：姓名：学号：组员：指导老师：日期：摘要：多端柔性直流输电系统(voltage sourcedconverter basedmulti-terminal high voltage direct current transmission，VSC-MTDC)与传统的电网换相换流器构成的多端直流输电系统相比，具有控制灵活、能够与短路容量较小的弱交流系统甚至无源交流系统相连、扩建容易等诸多优点直流电压的稳定直接影响到直流潮流的稳定，因此直流电压控制是多端柔性直流输电系统稳定运行的重要因素之一。
下垂控制策略具有无需通讯、可靠性较高等优点，但存在直流电压质量较差、功率分配不独立、参数设计困难等问题。
本文首先介绍了多端柔性直流输电系统控制方法的分类比较，然后重点介绍了下垂控制数学模型，分析MTDC 系统中下垂控制参数对直流电压与电流(功率)的影响机理，研究满足MTDC 系统功率平衡和直流电压稳定的V-I(V-P)下垂特性曲线。
关键词：VSC-MTDC 下垂控制模块化多电平换流器一、引言基于电压源换流器（Voltage Source Converter，VSC）的高压直流输电（High Voltage Direct Current，HVDC）技术（HVDC based on VSC，VSC-HVDC，也称柔性直流输电技术）系统以其灵活性、经济性和可靠性，在新能源并网、城市直流配电网、孤岛供电等领域有着广泛的应用前景。
MTDC 系统接线方式分为串联、并联和混联等，目前主要采用并联式[1]。
并联接线的MTDC 系统中所有VSC 工作于相同直流母线电压下，因此直流电压控制是系统稳定运行的关键，类似于交流系统中的频率控制。
多端柔性直流输电系统级直流电压控制策略可以分为三大类，分别是单点直流电压控制策略、多点直流电压控制策略以及直流电压斜率控制策略。
单点直流电压控制策略将一个换流站作为直流电压控制站，其余换流站负责控制其他的变量，例如交流功率、交流频率、交流电压等，系统中仅有一个换流站对直流电压进行控制，如果这个换流站失去了直流电压的控制能力，整个柔性直流输电系统的潮流将失稳，因此单点直流电压控制策略的适用性较差。
大学本科毕业设计论文—基于VSC的高压直流输电系统控制策略研究
课程论文论文题目：基于VSC的高压直流输电系统控制策略研究学生姓名：学生学号：专业班级：电气2班学院名称：电气与信息工程学院指导老师：学院院长：年月日摘要VSC-HVDC输电技术在实际的电力系统中已得到了一些成功的应用，其显著的特点就是具有高度可控性。
作为一种新型的输电技术，目前在国内，其相关的研究还处于初步阶段，因此对于此领域的研究特别是相对不够成熟的控制策略研究具有深刻的理论意义和现实意义。
本文从VSC的单相电路结构入手简要地分析VSC-HVDC输电系统的工作原理及控制方式。
在此基础上对在给定控制方式的VSC-HVDC输电系统，导出了其稳态数学模型，再根据非线性控制理论中的状态反馈精确线性化方法对所导出的数学模型进行了全局精确线性化，从而将系统的非线性数学模型转化为完全能控的线性方程，再根据二次型最优控制理论设计了VSC-HVDC输电系统的非线性控制器。
在分析含VSC的交直流混合输电系统模型的基础上，对系统的非线性模型进行了线性化和偏差化，从而得到交直流混合输电系统的状态方程和输出方程，再根据有结构约束的分散协调控制理论，得出了系统的最优控制规律，并在此基础上设计了适合交直流混合输电系统的分散协调控制器。
最后利用电磁暂态仿真软件PSCAD／EMTDC，对本文提出的非线性控制器和分散协调控制器分别进行了计算机仿真研究。
仿真结果表明，本文所采用的VSC-HVDC输电系统模型可行，提出的线性化方法有效。
在输电系统发生故障或扰动时，本文所设计的非线性控制器和分散协调控制器均能有效地增加系统的阻尼，改善系统的暂态稳定性，减少直流输电线路电压和电流的振荡幅度和持续时间，使系统能够在较短的时间内恢复到正常运行状态，从而有效改善了输电系统的动态性能。
关键词：VSC；非线性控制；分散协调控制；PSCAD／EMTDC.AbstractThe technology of HVDC power transmission based on VSC which could be highly controlled had some successful applications in the power systems．But as a newtechnology，study in this field is not mature in our country．So the study in this field especially the immature control scheme is of great meaning in both theory and expenence.Starting from the structure of single—phase circuit of VCS，this article brieny analyzed both the principle and control method of VSC—HVDC power transmission system．On that basis stable math model of the VSC—HVDC power system under given control scheme was deduced.Then the model is converted to a fully controllable linear model using state feedback and coordinate transformation in nonlinear system control theory．Last a nonlinear optimal control strategy is deriVed based on the optimal control theor)r of linear systems．Finally a new nonlinear controller is designed for VSC—HVDC systems．The state equation and output equation are obtained using linearization method on the basis of analyzing the hybrid transmission systems．Then an optimal control strategy is derived based on the structure restriction control theory of Iinear systems．Finally a new decentralized and coordinated controller is designed for hybrid transmission systems．Numerical simulations of the newly designed nonlinear controller and decentralized and coordinated controller are carried out by using the electromagnetic transient simulation software PSCAD／EMTDC．Simulation results show that the models using in the paper are feasible and the linearization method are efficient．Controllers can restore the system subj ected to a disturbance or fault to normal state faster and better than the system with the existing controllers．It improVes efnciently the dynamic performance of the hybrid transmission systems．Key Words：VSC；Nonlinear Control；Decentralized and Coordinated Control；PSCAD／EMTDC目录1绪论 (1)1.1引言 (1)1.2VSC-HDVC输电系统的特点 (2)1.2.1VSC-HDVC输电系统的优点 (2)1.2.2VSC-HVDC输电系统的缺点 (3)1.3VSC-HVDC输电系统的应用场合和情况 (4)1.4VSC-HVDC输电技术的研究现状 (6)1.5本文的主要工作 (7)2VSC—HVDC输电系统的基本原理 (8)2.1VSC的电路结构 (8)2.2VSC的调相原理 (9)2.3VSC的运行特性 (11)3VSC-HDVC系统新型非线性控制器设计 (14)3.1非线性控制理论简介 (14)3.2VSC-HVDC输电系统的控制方式 (15)3.3VSC—HVDC输电系统模型 (16)3.3.1VSC．HVDC输电系统的结构模型 (16)3.3.2VSC．HVDC输电系统的数学模型 (18)4基于PSCAD的仿真算例及分析 (20)4.1PSCAD／EMTDC仿真软件简介 (20)4.1.1PSCAD／EMTDC发展历程 (20)4.1.2PSCAD／EMTDC的程序结构和功能特点 (21)4.2新型非线性控制器仿真研究 (22)4.3结论 (24)湖南大学毕业设计（论文）第1页1绪论1.1引言高压直流输电(HVDC)技术起源于20世纪20年代，经历了大半个世纪的发展历程，直到1954年才进入商业化运行，其标志性工程是连接哥特兰岛(Gotland)与瑞典大陆之间的直流输电工程。
柔性直流输电工程技术研究、应用及发展
柔性直流输电工程技术研究、应用及发展一、本文概述1、简述柔性直流输电技术的背景和发展历程随着能源结构的优化和电网互联的需求增长，直流输电技术以其长距离、大容量、低损耗的优势，在电力系统中占据了举足轻重的地位。
然而，传统的直流输电技术，如基于晶闸管的直流输电（LCC-HVDC），存在换流站需消耗大量无功、无法独立控制有功和无功功率、对交流系统故障敏感等问题。
因此，柔性直流输电技术（VSC-HVDC）应运而生，它采用电压源型换流器（VSC）和脉宽调制（PWM）技术，实现了对有功和无功功率的独立控制，并具有快速响应、灵活调节、易于构成多端直流系统等优点。
柔性直流输电技术的发展历程可以追溯到20世纪90年代初，当时基于绝缘栅双极晶体管（IGBT）的VSC技术开始应用于风电场并网和孤岛供电等领域。
随着电力电子技术的快速发展，VSC的容量和电压等级不断提升，使得柔性直流输电技术在电网互联、新能源接入、城市配电网等领域得到了广泛应用。
进入21世纪后，随着全球能源互联网的提出和新能源的大规模开发，柔性直流输电技术迎来了快速发展的黄金时期。
目前，柔性直流输电技术已经成为直流输电领域的研究热点和发展方向，其在全球范围内的大规模应用也为电力系统的智能化、绿色化、高效化发展提供了有力支撑。
2、阐述柔性直流输电技术在现代电力系统中的重要性在现代电力系统中，柔性直流输电技术已经日益显示出其无法替代的重要性。
它作为一种先进的输电技术，不仅克服了传统直流输电技术的局限性，还以其独特的优势在现代电网建设中占据了举足轻重的地位。
柔性直流输电技术的灵活性和可控性使得它在大规模可再生能源接入电网中发挥了关键作用。
随着可再生能源如风能、太阳能等的大规模开发和利用，电网面临着越来越大的挑战。
这些可再生能源具有随机性、波动性和间歇性等特点，对电网的稳定性造成了威胁。
而柔性直流输电技术通过其独特的控制策略，可以实现对有功功率和无功功率的独立控制，从而有效地解决可再生能源接入电网所带来的问题，提高电网的稳定性和可靠性。
柔性直流输电技术探析
柔性直流输电技术探析1 柔性直流输电技术的特点及其研究现状柔性直流输电是一种新型的直流输电技术，CIGRE和IEEE将之定义为VSC-HVDC，其中VSC为电压源换流器，它在工业驱动装置上的应用十分广泛，HVDC 为高压直流输电，它是ABB公司在50多年前研发的一项技术，主要作用是提高远距离输电效率。
1.1 VSC-HVDC的系统结构及其工作原理从图1中可以清楚地看到，该系统主要是由VSC、滤波器（交流）、电抗器、直流输电线路、电容等元件构成。
其中VSC为核心部件，它是由换流桥和直流电容器构成的。
1.1.2 系统运行原理。
在VSC-HVDC系统当中，按照其主电路的拓扑结构及开关器件的类型，可采用SPWM（正弦脉宽调制）技术，通过该技术在调制参考波与三角载波进行比较，若是前者的数值比后者大，则会触发上桥臂到导通并关断下桥臂，如果前者的数值小于后者，则会触发下桥臂开关导通并关断下桥臂。
因参考波的幅值及相位可利用脉宽调制技术实现自动调节，故此VSC的交流输出电压基频分量的幅值及相位也可通过脉宽进行调节。
1.2 VSC-HVDC的特点分析大体上可将VSC-HVDC的特点归纳为以下六个方面：1.2.1 VSC-HVDC系统中的换流站独立对有功及无功功率进行控制，由此不但实现了有功与无功功率的四象限运行，而且控制非常方便和灵活。
1.2.2 换流站之间无需通讯，各个站能够独立控制运行。
1.2.3 不需要在线路间增设无功补偿装置。
1.2.4 开关频率高、滤波装置的容量较小，无需设置专门的换流变压器。
1.2.5 新型直流电缆的应用使其能够适应多种恶劣的环境。
1.2.6 采用先进的模块化设计，使其本身的体积较小，有效节省了占地面积，且便于安装。
综上，与传统的直流输电系统相比，VSC-HVDC的可控性更高，对线路中潮流的控制更加方便，对扰动的响应速度更快，更适合用于中小功率和远距离输电。
1.3 VSC-HVDC技术的研究现状VSC-HVDC技术自问世以来便受到了业界的广泛关注，一些专家学者也加大了对其的研究力度。
基于VSC的直流输电系统的稳态建模及其非线性控制
基于VSC的直流输电系统的稳态建模及其非线性控制一、本文概述随着现代电力系统的不断发展，直流输电系统（VSCHVDC）因其灵活的控制能力和高效的能量传输特性，在电网互联、可再生能源接入等领域得到了广泛应用。
VSCHVDC系统的复杂性和非线性特性使得其建模和控制成为了一个重要的研究课题。
本文旨在深入研究基于电压源换流器（VSC）的直流输电系统的稳态建模及其非线性控制方法。
本文首先回顾了VSCHVDC系统的发展历程和研究现状，指出了当前建模和控制方面存在的问题和挑战。
在此基础上，本文提出了一种基于VSC的直流输电系统的稳态建模方法，该模型能够准确反映系统的稳态运行特性，为后续的非线性控制设计提供了基础。
接着，本文重点研究了VSCHVDC系统的非线性控制策略。
针对VSCHVDC系统的非线性特性和运行约束，本文设计了一种基于反馈线性化理论的非线性控制器，并通过仿真验证了该控制器的有效性。
本文还探讨了不同控制参数对系统性能的影响，为实际工程应用提供了指导。
本文总结了VSCHVDC系统稳态建模和非线性控制的研究成果，并展望了未来的研究方向。
本文的研究成果对于提高VSCHVDC系统的运行稳定性和经济性具有重要意义，为电力系统的安全、高效运行提供了有力支持。
二、直流输电系统的基本原理直流输电（Direct Current Transmission，简称DCT）是一种将交流电转换为直流电进行长距离输电的技术。
与传统的交流输电相比，直流输电具有输电效率高、线路损耗小、能够跨越更长的距离进行输电等优点。
VSC（Voltage Source Converter，电压源换流器）是直流输电系统中的重要组成部分，其通过电力电子器件实现交流电与直流电的相互转换。
VSC直流输电系统的基本原理主要包括换流、调制和控制三个部分。
换流过程是指将交流电转换为直流电，或者将直流电转换为交流电的过程。
VSC通过电力电子开关设备（如绝缘栅双极晶体管IGBT 等）实现这一转换，使得电流在交流侧和直流侧之间流动。
柔性直流输电(VSC-HVDC)技术
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柔性直流输电(VSC-HVDC)技术
3 VSC-HVDC的发展与现状（续）
（3）2000年4月，澳大利亚建成投运Directlink VSC-HVDC工程 （4）2000年8月，丹麦修建的第1个用于风力发 电的VSC-HVDC示范工程－Tjæreborg 工程正式 投运 （5）2000年9月，美国的Eagle Pass建设了世界 上第1个采用VSC-HVDC技术实现电网背靠背异 步互联的工程 （6）2002年7月美国Cross Sound VSC-HVDC工 程投运
1 VSC-HVDC的基本原理（续）
VSC
直流输电线
VSC
U&S 电抗器
U&C
滤 波 器
电抗器
滤 波 器
图1 两端接有源网络的VSC-HVDC系统原理图
P = U SU C sin δ
X1
Q = U S (U S − U C cosδ )
X1
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正常运行时VSC可以同时且独立控制有 功和无功，控制更加灵活方便。
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柔性直流输电(VSC-HVDC)技术
2 VSC-HVDC的技术特点（续）
VSC不仅不需要交流侧提供无功功率，而且能够 起到STATCOM的作用，即动态补偿交流母线无 功功率，稳定交流母线电压。这意味着如果VSC 容量允许，故障时VSC-HVDC系统既可向故障区 域提供有功功率的紧急支援，又可以提供无功功 率的紧急支援，从而提高系统的电压和功角稳定 性。
技术
UC由换流器输出的PWM电压脉冲宽度控
基于VSC的交直流混联网络交流侧对直流侧支持技术研究
基于VSC的交直流混联网络交流侧对直流侧支持技术研究在全球能源互联网技术的发展趋势下,电网将成为全世界最重要的能源输送和分配网络,其重要性不言而喻。
对比传统的电网换相技术,,基于VSC(voltage source converter,电压源换流器)的直流输电技术因具有更高的灵活性、更好的适用性等优点,在近年来得到了快速的发展。
因此,基于VSC的交直流混联网络的优化运行和研究越来越受到国内外学者的关注。
由于基于VSC的交直流装置接入方式多样、控制方式灵活,对电网运行和分析带来了新的挑战。
本文首先探讨了几种VSC接入交直流网络的方式,包括交直流双端互联、交直流背靠背互联以及交直流多端互联等方式,描述了每种连接方式的具体情况。
同时分析了VSC换流站交直流两侧的不同控制方式,分析每种组合控制方式的应用条件及其在潮流计算中的等效节点类型。
因VSC接入系统的多样性,传统的以节点建模的方法解决含VSC的交直流混联网络的最优潮流问题存在局限性。
本文提出了基于扩展支路的含VSC-HVDC交直流系统最优潮流模型,对含VSC的交直流混联进行统一建模,。
通过对2组不同接入方式下的算例进行仿真计算,结果表明,本文提出的模型可应用于含VSC的交直流混合网络、背靠背直流输电系统、多端直流输电系统等领域的最优潮流计算。
在多端交直流互联算例中,结果表明,相比多个交流网络单独运行,通过VSC将多个交流网络互联,可以提高交流网络的发电机经济效益。
VSC的交直流混联网络中,交流侧和直流侧系统电压存在着相互影响关系。
本文应用系统负荷裕度指标,描述系统的静态电压稳定裕度。
分析交直流混联网络交流侧对直流侧支持问题的策略和实现方法,提出一种负荷裕度计算模型和交流对直流电压支持计算模型。
最后,对一天24小时的负荷波动情况进行负荷裕度计算,当负荷裕度过低时启动电压支持模型进行优化计算,算例结果表明互支持模型的计算可以改善直流侧负荷过大时,直流电压和VSC传输功率的越限问题。
基于VSC的柔性直流输电技术研究
Ｏｎ Ｈ ＶＤＣ ｅ ｂ ｅ Ｔｅ ｈ ｌ ｇ ｓ ｄ ｏ Ｃ Ｆｌｘｉ ｌ ｃ ｎｏ ｏ ｙ Ｂａ ｅ ｎ ＶＳ
ＧＡＯ ｎ － ｕ Ｙｏ ｇ ｈ ｉ
（ ｌ ｇ ｆＩ ｆｒ ｔｏ ｃ ｎ ｌｇ Ｃｏｌ ｅｏ ｎｏ ｍａｉｎ Ｔｅ ｈ ｏｏ ｙ，Ｊｌ ｒ ｌ ｉｅｓｔ Ｓｐｎ ３ ０ ０ Ｊｌ ｅ ｉｎ Ｎｏ ｍａ ｉ Ｕｎｖ ｒｉ ｙ， ｉｉｇ １ ６ ０ ， ｉｎ， Ｃｈｎ ） ｉ ｉａ
第２ ６卷 第 １ 期 ２１ ０ ０年 ２月
阿 方学阮学杯 （然 学 ） 自科 版
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆＨｅ ｅ Ｎｏ ｔ ｉｅ ｓｔ （ ｔ ｒ ｌ ｃｅ ｃ ｄ ｔ ｎ ｏ ｒ ａ ｏ ｂ ｉ ｒｈ Ｕｎｖ ｒｉｙ Ｎａ ｕ ａ Ｓ ｉｎ ｅＥ ｉｉ ） ｏ
Ｖ ｏ１ ６ ．２ Ｎｏ．１
Ｆｅ ． ２ １ ｂ Ｏ０
基 于 ＶＳ 的柔性 直 流 输 电技 术 研 究 Ｃ
高 永 慧
（ 林 师 范 大 学 信 息技 术 学 院 ，吉 林 四平 Ｖ Ｃ 的 柔 性 直 流 型 输 出 电 力 系 统 的 基 本 结 构 、 基 本 工 作 原 理 和 技 术 特 点 ，并 使 用 Ｓ
传 统 的交流 输送 电力 系统 或传 统 的直流 输 电系统 显 得不 是 很 经 济ｕ ］ 相 关 电子技 术 的迅 猛 发 展 以及 控 制 ．
技术 的突飞猛 进使 得 采 用 直 流 型输 电力 系 统 即可 解 决 上 述 问 题． 采 用 基 于 可 关 断 型 电 压 源 换 流 装 置 和 Ｐ Ｍ 技术 进行 直流 电输 送 ，适合 应 用于 可再 生能 源并 网 、分布 式 发 电并 网 、孤 岛供 电 、城 市 区域 电 网供 Ｗ 电等诸 多领域 一 根据 实 际情况 ，特 别 是西 电东 送 、全 国电 网联 网迫在 眉 睫 的情况 下 ，研发 直流 型输 电系 ．
多端柔性直流输电(VSC—HVD)系统直流电压下垂控制.
多端柔性直流输电(VSC—HVD)系统直流电压下垂控制学院：姓名：学号：组员：指导老师：日期：摘要：多端柔性直流输电系统(voltage sourcedconverter basedmulti-terminal high voltage direct current transmission，VSC-MTDC)与传统的电网换相换流器构成的多端直流输电系统相比，具有控制灵活、能够与短路容量较小的弱交流系统甚至无源交流系统相连、扩建容易等诸多优点直流电压的稳定直接影响到直流潮流的稳定，因此直流电压控制是多端柔性直流输电系统稳定运行的重要因素之一。
下垂控制策略具有无需通讯、可靠性较高等优点，但存在直流电压质量较差、功率分配不独立、参数设计困难等问题。
本文首先介绍了多端柔性直流输电系统控制方法的分类比较，然后重点介绍了下垂控制数学模型，分析MTDC 系统中下垂控制参数对直流电压与电流(功率)的影响机理，研究满足MTDC 系统功率平衡和直流电压稳定的V-I(V-P)下垂特性曲线。
关键词：VSC-MTDC 下垂控制模块化多电平换流器一、引言基于电压源换流器（Voltage Source Converter，VSC）的高压直流输电（High Voltage Direct Current，HVDC）技术（HVDC based on VSC，VSC-HVDC，也称柔性直流输电技术）系统以其灵活性、经济性和可靠性，在新能源并网、城市直流配电网、孤岛供电等领域有着广泛的应用前景。
MTDC 系统接线方式分为串联、并联和混联等，目前主要采用并联式[1]。
并联接线的MTDC 系统中所有VSC 工作于相同直流母线电压下，因此直流电压控制是系统稳定运行的关键，类似于交流系统中的频率控制。
多端柔性直流输电系统级直流电压控制策略可以分为三大类，分别是单点直流电压控制策略、多点直流电压控制策略以及直流电压斜率控制策略。
单点直流电压控制策略将一个换流站作为直流电压控制站，其余换流站负责控制其他的变量，例如交流功率、交流频率、交流电压等，系统中仅有一个换流站对直流电压进行控制，如果这个换流站失去了直流电压的控制能力，整个柔性直流输电系统的潮流将失稳，因此单点直流电压控制策略的适用性较差。
基于VSC的柔性直流输电技术研究
基于VSC的柔性直流输电技术研究
介绍了基于VSC 的柔性直流型输出电力系统的基本结构、基本工作原理
和技术特点，并使用ATP-EMTP 软件仿真建立其模型，得出其正常工作时的谐波及其不同故障情况下的运行特点。
最后总结了柔性直流型输电系统需重点研
究的几个基础理论问题及其发展前景。
1 引言
随着能源日益紧张和环境污染日益严重，目前中国在极力开发和利用可再生
的清洁型能源。
由于风能、太阳能等可再生能源利用规模的日益增大，其分散性、小规模性、离供电中心较远等问题，使得采用传统的交流输送电力系统或
传统的直流输电系统显得不是很经济。
相关电子技术的迅猛发展以及控制技术的突飞猛进使得采用直流型输电力系
统即可解决上述问题。
采用基于可关断型电压源换流装置和PWM 技术进行直
流电输送，适合应用于可再生能源并网、分布式发电并网、孤岛供电、城市区
域电网供电等诸多领域。
根据实际情况，特别是西电东送、全国电网联网迫在眉睫的情况下，研发直
流型输电系统，建设新一代直流型输电联网系统，将会促进大规模电网合并，
并逐步完善城市供电和孤岛供电等技术。
2 柔性直流输电的系统结构和基本原理
与传统自然换相技术的直流型输电系统不同，VSC-HVDC(Voltage Source Converter-High Voltage Direct Current)是一种以电压源换流器、可控关断装置和脉宽调制(PWM)技术为基础的新型的直流型输电技术。
该技术能在短时间内实
现有功率和无功率的独立解耦控制，能够自主地向无源电网供电，极易于构成
多端直流型电力系统，能极大的增加供电系统的稳定性，提高电力系统的输电。
多端柔性直流输电的发展现状及研究展望
多端柔性直流输电的发展现状及研究展望摘要：多端柔性直流输电(VSC-MTDC)技术是指使用到多个电压源换流器的柔性直流输电技术，其不仅具有两端系统的所有特性，同时还可用于构建多个送电端、受电端的直流输电网络。
基于此，本文分析了多端柔性直流输电的发展现状及其应用前景。
关键词：多端柔性直流输电；发展现状；应用前景VSC-MTDC是一种先进的输配电解决方案，既可实现有功、无功功率的独立和快速控制，又能向无源网络系统供电。
在潮流反转时，直流电流方向反转而直流电压极性保持不变，容易构成多端柔性直流输电系统。
因其具有良好的特性，此技术可广泛用于交流电网同步和非同步互联、风电等清洁能源的接入、向孤立无源负荷供电等场合，具有广阔的应用前景。
一、多端柔性直流输电技术多端柔性直流输电技术是指使用到多个电压源换流器的柔性直流输电技术，其不仅具有两端系统的所有特性，同时还可用于构建多个送电端、多个受电端的直流输电网络。
多端柔性直流输电技术其自身的特点适用于风电、光伏等新能源并网、构建城市直流输配网等领域，因而近年来得到了越来越广泛的研究。
另外，多端直流输电系统在换流站之间连接方式的选择上，可分为保持各换流站之间直流电压相等或保持流过各换流站的直流电流相等两种形式；按结构的不同可将多端直流输电系统分为并联结构、串联结构、混合结构三种基本的连接形式。
二、VSC-MTDC发展现状我国虽然在柔性直流输电工程技术研究与应用方面起步较晚。
但从2006年开始，国内许多研究单位及时把握住了柔性直流输电技术发展的趋势，在基础理论研究、关键技术攻关、核心设备研制、试验能力建设、工程系统集成等方面取得了许多自主创新成果，通过近年来的快速发展，我国在柔性直流输电技术研究和工程应用等方面已达到世界先进水平。
在多端柔性直流方面，我国更是取得了巨大的成就，已有两项多端柔性直流输电工程：南澳多端柔性直流输电工程和舟山多端柔性直流输电工程。
南澳多端柔性直流输电工程是由南方电网公司建设的世界上第一个多端柔性直流输电示范工程，它由三个换流站并联构成，采用的是模块化多电平(MMC)技术，直流电压等级为±160kV，传输容量200MW。
VSC-HVDC系统及其在电网恢复中的应用研究的开题报告
VSC-HVDC系统及其在电网恢复中的应用研究的开题报告题目：VSC-HVDC系统及其在电网恢复中的应用研究一、选题背景和研究意义随着现代化电网建设的不断推进，对电力交换能力、电网稳定性以及电网恢复能力的要求越来越高。
传统的交流输电系统随着使用年限的逐渐增长，其输电能力、灵活性以及重载承受能力等方面也面临一系列问题。
在此情况下，柔性直流输电技术逐渐受到广泛关注。
柔性直流输电技术是指采用静止型换流器（STATCOM）和换流器（VSC）等技术实现高压直流输电。
其中，VSC-HVDC技术具有占地少、输电能力强、灵活性高等优点，在电源端与负荷端之间实现高效能、低损耗的电力传输。
且其支持多种控制策略，可以实现稳压、有功功率控制、无功功率控制以及电网电压和频率控制等功能。
针对电网故障造成的电压崩溃、出现故障隔离等问题，VSC-HVDC技术可以快速调节电网电压和频率，提高电网恢复能力。
因此，VSC-HVDC技术在改善电网质量、提高供电可靠性等方面具有广泛的应用前景。
二、研究内容、目标和要求本研究的主要内容包括：（1）VSC-HVDC技术的基本原理及其控制策略。
（2）VSC-HVDC技术在电网恢复中的应用研究，包括其在电网重构、电网功率平衡、电网振荡防止等方面的作用。
（3）实验验证，通过建立仿真电网模型，验证VSC-HVDC技术在电网恢复中的应用效果。
本研究的目标是分析研究VSC-HVDC技术在电网恢复中的应用效果，建立相应的控制策略，并开展实验验证。
本研究的要求如下：（1）深入了解VSC-HVDC技术的基本原理，掌握其控制策略。
（2）深入了解电网故障的类型和规律，结合VSC-HVDC技术开展电网恢复研究。
（3）结合仿真电网模型开展实验验证，进行实验数据分析，评估VSC-HVDC技术在电网恢复中的应用效果。
三、研究方法和技术路线本研究采用文献调研、理论分析、仿真实验等方法，具体技术路线如下：1.研究VSC-HVDC技术的基本原理，结合文献资料、专利文献等，深入了解技术原理。
柔性直流输电(VSC-HVDC)技术2
柔性制功能
阀 组 控 制 层
阀组保护控制 阀组导通、关断状态监 测 接收换流器控制层指令 等等
控制功能
阀组控制层功能图
2010/5/27 hfliang@ 13
2010/5/27 hfliang@ 2
柔性直流输电(VSC-HVDC)技术
1 VSC-HVDC系统控制体系框架
意义
明晰VSC-HVDC系统的控制功能以及各层次的控制 范围 有利于提出针对性的控制方式和策略 有利于对VSC-HVDC系统进行更有效的运行及控制 自顶向下开展VSC-HVDC控制系统的设计，缩短控 制系统的设计周期
14
柔性直流输电(VSC-HVDC)技术
控制功能
滤波器组投切及状态监 测 断路器、隔离开关操作 及状态监测
独 立 控 制 层
控制功能
接收换流器控制层指令
阀组冷却等辅助控制 等等
独立控制层功能图
2010/5/27 hfliang@ 15
柔性直流输电(VSC-HVDC)技术
1 VSC-HVDC系统控制体系框架（续）
柔性直流输电(VSC-HVDC)技术
1 VSC-HVDC系统控制体系框架（续）
控制系统与保护功能的协调配合
VSC-HVDC系统运行时，不仅要保护设备不受损坏 、系统损失尽可能的小、尽可能不退出运行而发挥其 功能，而且还要给交流侧提供及时的支援，这需要控 制系统与保护系统协调配合完成 虽然控制系统与保护系统相互独立，但是它们采用许 多相同的硬件与软件平台，这也为两者协调配合创造 了条件
2010/5/27
hfliang@
21
柔性直流输电(VSC-HVDC)技术
2 VSC-HVDC在电力系统中的应用场合 （续）
基于VSC的三端柔性直流输电技术研究
基于VSC的三端柔性直流输电技术研究作者：郭旭金晅宏来源：《软件导刊》2018年第04期摘要：依据柔性直流输电技术的独有特点，针对同一网络中连接无源和有源网络的稳定性分析，首先建立换流站数学模型，将abc三相坐标系的模型转化为dq0坐标系，推导出换流站的等效数学表达式，并对其运行原理和工作特性进行理论分析；其次建立dq0坐标系下的电流控制环，通过设计PI控制器控制交流系统和电压源换流器之间的有功功率及无功功率。
利用Matlab软件成功对这个三端系统进行模拟，对其性能进行分析，体现三端直流输电系统的灵活性、可控性、智能性等优点。
关键词：三端柔性；直流输电；电压源换流器；MatlabDOI：10.11907/rjdk.172484中图分类号：TP319文献标识码：A 文章编号：1672-7800（2018）004-0184-04Abstract：Based on the unique characteristics of flexible HVDC technology， according to the analysis of the stability of the passive and active network connection in the same network， firstly establish the mathematical model of three-phase abc converter， the coordinates of the model into the dq0 coordinate system， equivalent mathematical expressions are derived for converter station， and the operating principle and working characteristics are analyzed.Then， the current loop control loop is established in the dq0 coordinate system， and the designed PI controller is used to control the active power and reactive power between the AC system and the voltage source converter. Matlab software is used successfully to simulate the three terminal system， and its performance is analyzed. It embodies the advantages of flexibility， controllability and intelligence of the three terminal HVDC system.Based on the unique characteristics of flexible HVDC technology， the analysis of the stability of the passive and active network connection in the same network is done. Firstly the mathematical model of three-phrase abc converter is established and the converter model of abc three-phase coordinate system is transformed into dq0 coordinate system of which equivalent mathematical expressions are derived. The operating principle and working characteristcs are analyzed. Then the current control loop is established in the dq0 coordinate system， and the designed PI controller is used to control the active and reactive power between the AC system and the voltage source converter. Matlab software is used to successfully to simulate the three-trminal system， and its performance isanalyzed. It embodies the advantages of flexibility， controllability and intelligence of the three-terminal HVDC system.Key Words：three terminal flexible； DC transmission； voltage source converter； Matlab0 引言在经济快速发展的时代，人口密集型大中城市对于用电质量的需求与日俱增。
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基于VSC的柔性直流输电技术研究
本文介绍了基于VSC的柔性直流型输出电力系统的基本结构、基本工作原理和技术特点，并使用ATP-EMTP软件仿真建立其模型，得出其正常工作时的谐波及其不同故障情况下的运行特点。
最后总结了柔性直流型输电系统需重点研究的几个基础理论问题及其发展前景。
1 引言
随着能源日益紧张和环境污染日益严重，目前中国在极力开发和利用可再生的清洁型能源。
由于风能、太阳能等可再生能源利用规模的日益增大，其分散性、小规模性、离供电中心较远等问题，使得采用传统的交流输送电力系统或传统的直流输电系统显得不是很经济。
相关电子技术的迅猛发展以及控制技术的突飞猛进使得采用直流型输电力系统即可解决上述问题。
采用基于可关断型电压源换流装置和PWM技术进行直流电输送，适合应用于可再生能源并网、分布式发电并网、孤岛供电、城市区域电网供电等诸多领域。
根据实际情况，特别是西电东送、全国电网联网迫在眉睫的情况下，研发直流型输电系统，建设新一代直流型输电联网系统，将会促进大规模电网合并，并逐步完善城市供电和孤岛供电等技术。
2 柔性直流输电的系统结构和基本原理
与传统自然换相技术的直流型输电系统不同，VSC-HVDC(Voltage Source Converter-High Voltage Direct Current)是一种以电压源换流器、可控关断装置和脉宽调制(PWM)技术为基础的新型的直流型输电技术。
该技术能在短时间内实现有功率和无功率的独立解耦控制，能够自主地向无源电网供电，极易于构成多端直流型电力系统，能极大的增加供电系统的稳定性，提高电力系统的输电能力。
下面将介绍VSC-HVDC 的系统基本结构和基本的工作原理。
2.1 系统结构
图1为柔性直流型输出电力系统的基本原理框图，两端的换流站全部采用VSC基本结构，由换流站、换流变压设备、换流电抗设备、直流电容和交流滤波电路等部分组成。
其中各部分的基本作用如下：
电压源换流器VSC：电压源换流器的桥由功率比较大的可控制关断电子器件和反并联的二极管构成。
在本论文仿真设计中，电压源换流设备采用HVDC型模块，其基本结构为12脉动控制整流装置。
变压器：变压器可采用常规的单相变压器或者三相变压器。
常见的是采用Y/接法。
换流电抗：换流电抗是VSC与交流电力系统之间的功率传送的桥梁，它决定换流设备功率的大小。
直流电容：直流电容是VSC的基本储能元器件，缓冲桥开断的冲击电流的能量，减小直流电压谐波分量。
交流滤波装置：改善输出的交流电压中高次谐波分量，其容量及参数的设定依据换流器开关的频率来选定。
2.2 工作原理
直流型输电系统可分为端对端直流型供电系统和多端型直流型系统两类，目前已成功运行的直流型系统基本全是两端型系统，图1所示即为两端型直流系统原理图。
与传统的晶闸管直流型供电有所差别，柔性直流型供电采用电压源型换流电路和PWM技术，利用IGBT可以在高速的情况下进行通断，可将PWM技术引入到VSC的基本模型中。
由调制载波和三角型载波比较，产生相对应的触发脉冲，使VSC上端桥和下端桥的高频开关开通和关断，则桥中端电压uc在两端稳定电压+ud和-ud之间进行快速转换，uc再经过电抗电路滤波后则转换为电网一侧的交流输出电压US。
VSC的基本控制工作原理公式：
公式中，uc为电流转换器输出端电压的基波分量;uS为电网一侧的交流输出电压;d为uc和uS的相位差;XT为换流电抗电路的同效电抗。
从式中可看出，通过调控uS，d即可较方便地控制电路输送的有功功率和无功功率。
如果利用PWM技术，uc同PWM调制度M成正比关系，d是PWM调制波相位差，因此可利用PWM调制幅度M和PWM调制波相位差d，在瞬间改变电网一侧交流输出电压的相位和幅值，进而实现有功率和无功率的单独控制。
3 谐波分量分析
柔性直流型输电系统影响供电电压的质量，其主要的影响因素就是谐波分量。
电压源换流电路在正常工作时，其直流电压一端和交流电压一端会同时产生相应的谐波分量;当工作电压不平衡时或交流供电系统发生不对称的故障时，直流电压一端和交流电压一端会产生很多非特征要求的谐波分量，这将使电力系统产生大量的过电压和过电流，最终影响电路和整个系统的正常运行与安全工作。
柔性直流型输电系统的控制谐波分量的一个方法是在控制电力系统中采用PWM技术。
在开关的频率要求相对较高的情况下，换流电路在比较高的开关频率下工作，其输出的交流电压和交流电流中含有的低次谐波分量比较少，本文使用12脉动换流装置，同6脉动换流装置相比较12脉动换流装置谐波分量特性有很大的改善，目前换流站大部分只采用12脉动换流装置作基本的换流单元。
另一个方法就是在换流设备交流电一端装配换流站交流滤波装置，用来吸收谐波分量的电流，使流入交流供电系统的谐波电流变小，从而进一步的降低了谐波分量电压。
依据高电压状态直流型输电系统的模型，利用滤波器的相关滤波特性进行了一定的研究。
选取适当的滤波器设置参数，得出在ATP-EMTP环境下整流一端和逆变一端的电压波形，如图3和图4所示：
从图3和图4可看出：电流转换站在比较高的开关频率下运行，在交流电压一端和直流电压一端装设相应滤波设备后，其相应的输出电压含有低次谐波分量很少，较容易达到谐波分量标准，可基本正常工作。
4 不同状态的故障分析
同传统的直流输电型输电系统相比较，柔性直流型输电系统还有另外一个显著的优点：连接两个独立交流系统的柔性直流型输电系统，一端交流系统产生故障时，但并不影响另一端交流系统和换流电路设备的正常运行。
利用ATP-EMTP软件仿真结果如下：
由图5与图6可看出：如果在一端交流系统出现单相的故障或远端出现三相短路故障时，柔性直流输电系统仍具备一定的有功功率传输能力。
因此，在柔性直流型输电的控制系统中，我们利用合理有效的控制来提高系统在出现故障情况时不间断运行能力。
5 结 论
本文研究和总结了现有电压源型供电基本模型，通过ATP。
EMTP 软件建立了基于VSC的柔性直流型输电系统的基础模型，对柔性直流型输电系统交流端和直流端进行谐波分量分析、仿真分析及其相应的优化，为交流端与直流端滤波系统的设计、PWM控制系统的设计及其优化等提供有效的仿真。
同时对VSC-HVDC输电系统异常工作况下的仿真并进行了相应的分析，得出供电系统在故障状态下的运行特性，提出了相应的解决办法，确保系统安全可靠运行。