宁东 宁夏-山东青岛 架空线 4000 660 1300 2011

高压直流输电对电力系统的规划、设计和运行提出了更高的要求。由于直流线路的引入增加了电力系统的复杂性，目前仿真计算是交直流混合电力系统稳定分析的基本手段。对高压直流输电模型及其控制方式进行研究对保证电力系统稳定运行具有重要意义。

1991年的国际大电网会议提出了一个HVDC基准系统，成为HVDC研究中公开的研究对象，为检验和比较不同的分析方法提供了一个测试平台。 

1。4  本文的工作

本文以高压直流输电基准系统（CIGRE HVDC）为研究对象进行模型分析和仿真研究。主要内容包括： 

     第2章阐述直流输电系统的结构和工作原理。

     第3章详细分析整流侧和逆变侧换流器的控制方式和直流输电系统的工作模式。

     第4章建立HVDC基准系统仿真模型，包括两侧换流器模型及其控制器模型，完成参数设置和动态仿真，并分析计算结果。

2  高压直流输电系统的结构

高压直流输电先将交流电转变为直流电，通过直流线路传输后再在逆变侧将直流电转变为交流电。

    直流输电的型式按换流站数量分成两种，分别是两端直流输电系统、多端直流输电系统。在两端直流输电系统中，整流站与逆变站都只有一个，整流侧和逆变侧换流器一般经换流变压器和交流系统连接，属于一种点对点结构。在多端直流输电中，出现多个整流站或逆变站，线路构成直流网络。论文网

2。1  高压直流输电系统的接线方式

2。1。1两端直流输电系统

两端直流输电是目前最常用的方式，它有三种型式，分别是单极系统、双极系统和背靠背系统[5]。

（1）单极系统 

从理论上讲，单极直流输电的极性可为正可为负，但是采用正极性时电晕电磁干扰较大。所以在实际应用中，单极系统一般采用负极性的方式输电，这样还可以降低雷击的概率。单极方式中通常用一根架空线或者电缆作为输电线路，同时会借助大地或者海水形成回路。由于电流流经大地或海水会对金属材料产生腐蚀，所以对材料和铺设方式等方面需要注意。单极系统的结构图如图2。1所示。

图2。1  单极系统结构图

（2）双极系统

在高压直流输电工程中经常采用的是双极系统。双极线路有正负极性的输电线路各一条，可以采用大地或中性线作为回路。双极系统有三种接线方式，分别为双极两线中性点两端接线方式、双极中性点单端接线方式、双极中性点方式。双极系统的结构图如图2。2所示，图中显示的是中性点两端接线方式。

图2。2  双极系统结构图

（3）背靠背直流系统

背靠背直流系统是一种比较特殊的输电方式，其结构中整流站和逆变站建在一起，可以实现双向调节且费用较低。背靠背换流站可以限制短路电流的增大，并且可以连接在不同频率的系统，提高系统稳定性，对区域电网互联具有重要作用。

2。1。2  多端直流输电系统

多端方式简称MTDC，在多端方式的系统中，有三个及以上连接节点，所以有多条传输线和不同型式的接线方式。多端输电较于两端输电的优点在于它可以解决多电源供电或多落点受电的问题。在采用多端输电时,每个换流器的一侧会接一个交流系统，直流侧互相连接，所以在多端输电的系统中，连接的交流系统至少为三个。