作用
Voltage Regulator
电压调节，计算触发角
Gamma Regulator
计算熄弧角
Current Regulator
电流调节，计算触发角
Voltage Dependent Current Ord 根据直流电压值改变参考电
er Limiter
流值
Low AC Voltage Detection
A
A
A
B
B
B
C
C
C
phi = 80 deg. 3rd harm.
aA bB cC Brect
A
+
B
C
-
Rectifier
AC filters 50 Hz
600 Mvar
0.5 H
Rectifier Control and Protection
? More info
Read the Model properties for initialisation details
图8-5 滤波器子系统结构
图8-6 直流系统调节特性
8.1.4 HVDC系统的起停和阶跃响应仿 真
1)晶闸管在0.02s时导通，电流开始增大，在0.3s时达到最小稳 态参考值0.1p.u.，同时直流线路开始充电，使得直流电压为1.0 p.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.(2 kA), 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，直流侧电压维持在1p.u.(500kV)。 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。 5)在1.4s时，触发信号关断，使得电流斜线下降到0.1p.u.。
c 2
1.4
200
150
100
0.6
0.7
0.8
0.9
1
1.1
1.2
1.3
1.4
100
50
0
0.6
0.7
0.8
0.9
1
1.1
1.2
1.3
1.4
t/s
alphaord (deg)
Control Mode
a)整流侧得到的相关波形
b)逆变侧得到的相关波形
图8-9 HVDC系统交流侧线路故障仿真波形图
Va
Vb
2 1 0 -1 -2 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.1 1.2
10
1．7
关断变换器
alphaord (deg) Id Idref lim(pu) VdL Vdref (pu) Control Mode
VdL (pu)
Id Idref lim(pu)
1.5 1
0.5
0
-0.5
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
1.6
1.8
2
1.5 1
0.5
0
-0.5
0
0.2
Vm (pu)
Control
B (pu)
Control
Q (pu)
定义 输入SVC的相电流Ia、 Ib、Ic，单位p．u．
测量到的正序电压 （单位p．u．）
SVC的电纳输出（单 位p．u．），正值为 容性
SVC的无功功率输出 （单位p．u．），正 值为感性
图8-14 SVC模块功率数据参数设置对话框
Open this block to visualize
recorded signals
Data Acquisition
DC line 300 km DC Fault
Master Control Master Control
0.5 H
+
A
Aa
B
Bb
-
C
Cc
Inverter
Binv
AC filters 50 Hz
8.3 晶闸管控制串联电容器(TCSC)的仿 真实例
8.3.1 TCSC基本原理与数学模型简介 8.3.2 Simulink中的TCSC模块介绍 8.3.3 利用TCSC提高系统输电容量的仿真模拟 8.3.4 TCSC对系统暂态稳定性影响的仿真模拟
图8-21 TCSC模块结构
图8-22 TCSC标幺值电抗( = / ) 随β变化的特性图
图8-15 SVC模块控制参数设置对话框
图8-16 SVC控制系统框图
8.2.3 SVC系统的仿真模拟
1)0~0.2s时电压源幅值为1.0p.u.。 2)0.2~0.5s时电压源幅值为0.94p.u.。 3)0.5~0.8s时电压源幅值为1.06p.u.。 4)0.5~1.0s时电压源幅值为1.0p.u。
2 1 0 -1 -2 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.1 1.2
2 1 0 -1 -2 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.1 1.2
t/s
Ic
Ib
Ia
40 20
0 -20
0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.1 1.2
40 20
0 -20
0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.1 1.2
8.1.1 HVDC系统的基本结构与工作原 理
1)换流变压器，其一次绕组与交流电力系统相连，其作用是将 交流电压变为桥阀所需电压。 2)换流器C1、C2，由晶闸管组成，用做整流和逆变，实现交流 电与直流电之间的转换。 3)滤波器，交流侧滤波器一般装在换流变压器的交流侧母线上。 4)无功补偿装置，换流器在运行时需要从交流系统吸引大量无 功功率，在稳态时吸收的无功功率约为直流线路输送有功功率 的50%，因此，在换流器附近应有无功补偿装置为其提供无功 电源。
图8-12 SVC的伏安特性曲线
8.2.2 Simulink中的SVC模块介绍
1. SVC模块的基本功能 2. SVC模块的控制系统
图8-13 SVC模块示意图
信号序号 1~3
4 5
6
表8-5 SVC模块的输出信号
信号组 Power Iabc (cmplx)
Control
信号名称 Ia(pu) Ib(pu) Ic(pu)
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设置为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0。
序号 1 2
3
4
5
6
7 8
表8-3 系统控制参数随时间变化表
时 刻/s 0 0．02
0．4
0．7
0．8
1．0
1．1 1．4
图8-8 HVDC系统直流线路故障仿真波形图(续) b)逆变侧得到的相关波形
VdL (pu)
Id Idref lim(pu)
1.5 1
0.5
0
-0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
1.1
1.2
1.3
1.4
3
2
1
0
0.6
0.7
0.8
0.9
1
1.1
1.2
1.3
1.4
200
100
0
0.6
0.7
0.8
0.9
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
1.6
1.8
2
200
100
0
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
1.6
1.8
2
6
4
2
0
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
1.6
1.8
2
200
100
0
0
0.2
0.4
0.6
0.8
11.21.4源自1.61.82
t/s
alphaord (deg)
Control Mode
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
1.6
1.8
2
200
100
0
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
1.6
1.8
2
6
4
2
0
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
1.6
1.8
2
t/s
gamma
1.5
1
0.5
0
-0.5
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
1.6
1.8
2
1.5
1
0.5
0
-0.5
0
0.2
a)整流侧得到的相关波形
b)逆变侧得到的相关波形
图8-7 HVDC系统的起停和阶跃响应仿真波形图
状态 0 1
2 3
表8-4 变换器控制状态及意义
意义 关断 电流控制
电压控制 α最小值限制
状态 4 5
6
意义 α最大值限制 α的设定值或者
常数
γ控制
图8-8 HVDC系统直流线路故障仿真波形图 a)整流侧得到的相关波形
图8-17 具有并联补偿设备的简单系统
A
aA
N
B
bB
C