HVDC系统仿真模型

MATLAB/Simulink 电力系统建模与仿真

题目：单极12脉冲的HVDC仿真模型

专业：电气工程及自动化

班级：电气201303

姓名：白辉

学号：201309611

单极12脉冲的HVDC仿真模型

仿真题目：

通过1000MW(500kv，2kA)的直流输电线路从一个500KV、5000MV·A、50Hz 的电力系统EM向另一个345KV、10000MV·A、50Hz的电力系统EN输送电力，整流桥和逆变桥由两个通用6脉冲桥搭建而成，交流滤波器直接接在交流母线上，它包括11次、13次和更高次谐波等单调支路，总共提供600Mvar的容量。

线路的参数：

直流输电线路的参数如下：

线路电阻R=0.015Ω/km；

线路电感L=0.792MH/km；

线路电容C=14.4NF/km；

线路长度300km；

电力系统EM侧交流输电线的参数如下：

线路电阻R=26.07Ω；

线路电感L=48.86MH；

电力系统EN交流输电线的参数如下：

线路电阻R=6.205Ω；

线路电感L=13.96MH；

平波电抗器的电感L=0.5H；

单极12脉冲的HVDC仿真模型系统图

整流环节

整流环节子系统结构

整流器子系统结构逆变环节

逆变环节子系统结构

逆变器子系统结构滤波器子系统

滤波器子系统结构系统主控模块

模型主控模块

整流器控制模块

逆变器控制模块

逆变器控制模块

数据测量模块

数据测量模块

系统控制参数随时间变化表

整流侧得到的相关波形

逆变侧得到的波形

仿真结果分析

1)晶体管在0.02s是导通，电流开始增大，在0.3s时达到最小稳定参考值

0.1p.u，同时直流线路开始充电，使得直流电压为1.0p.u，整流器和逆变器

均为电流控制状态。

2)在0.4s时，参考电流从0.1p.u斜线上升到1.0p.u，0.58s时直流电流到达稳

定值，整流器为电流控制状态，逆变器为电压控制状态，直流侧维持在

1.0p.u。在稳态状态下，整流器的触发延迟角在16.5°附近，逆变器的触发

延迟角在143°附近，逆变器子系统还对两个6脉冲桥的各个晶体管的熄弧角进行测量，熄弧角参考值为12°，稳态时，最小熄弧角在22°附近。

3)在0.7s时，参考电流出现-0.2p.u的变化，在0.8s时恢复到设定值。

4)在1.0s时，参考电压出现-0.1p.u的偏移，在1.1s时恢复到设定值，此时逆

变器的熄弧角仍大于参考值。

5)在1.4s时，触发信号关断，使得电流斜线下降到0.1p.u。

6)在1.6s时，整流器侧的触发延迟角被强制设置为166°，逆变器侧的触发延

迟角被强制为92°，使得直流线路放电。

7)在1.7s时，两个变换器均关断，变换器控制状态为零。