而为了尽量提高逆变器功率因数，则要求γ 尽量小。这就要求逆变侧设置定熄弧角控 制。
熄弧角γ减小的后果：
V d i V d 0 icβ o I d R c s iV d 0 icγ o I d R c si
co s co s2IdV R d c 0ii2Id1 .3R k c2 5 E i 2
定触发角控制 Rectifier with α= Constant
整流侧: 定延迟角控制
Vd
Vd
V dr V d0rco sIdR cr
控制特性为一组斜率为-Rcr的 平行线族
时，曲线平行下降
Id
定α角控制
定触发角控制 (Inverter with β= Constant )
逆变侧: 定超前角控Vd制
Vd
V d i V d0ico sIdR ci
控制特性为一组斜率为Rci的 平行线族
Id
Id
定β角控制
时，曲线平行下降
定熄弧角控制(CEA： Constant Extinction Angle ) Inverter with γ= Constant
为尽量避免换相失败，要求逆变器的熄弧 角γ必须大于γ min；
双极层 Bipole Level 极层 Pole Level 换流器层 Valve Group Level
控制的基本方式
（a）接线图；
（b）等值电路
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Pdr VdrId
P diV dIidP dr R LId 2
IdV dR r LV d＝ i V d0rR ccro R sL V d0 R ic cios IdVdR r LVd＝ i Vd0rR ccro R sLV d0 R ic cios
CEA: Constant Extinction Angle )
定电流控制
(CC：Constant Current)
控制特性：控制换流器的触发角， Vd
维持直流电流 Id 为恒定值，
其控制特性为一垂直线。
Id
IdV dR r LV d＝ i V d0rR ccro R sL V d0 R ic cios
实测式定熄弧角控制（闭环控制）
γ
ε
Vc
γ0
加法器
控制放大器
相位控制器
ε=γ0-γ
co γs co β s2Id1.3R k c i2 5 E 2co γs co αs
当γ< γ0时，误差ε>0，Vc 减小，相位控制器将减小 输出脉冲的相位角a，因而使γ增大。
闭环控制定熄弧角控制特性
安全调节
若任一γ < γ 0，则快速增大γ，一次调节即达到γ> γ 0 经济调节
若min(γ)> γ0，则缓慢减小γ ，将最小的γ调整到γ0 ，其他各阀
必然满足γ ≥γ0
γ‘（输出）
6 脉波换流器：Vd0r=1.35k1E1 12脉波换流器：Vd0r= 2.7 k1E1
Vd0i=1.35k2E2 Vd0i= 2.7 k2E2
基本的调节手段
（ α、β、Vdor、 Vdoi，）
IdV dR r LV d＝ i V d0rR ccro R sL V d0 R ic cios
IdV dR r LV d＝ i V d0rR ccro R sL V d0 R ic cios
整流侧:
Id
Vd0r
cosVd
Rcr
E 1 ( V d i ) I D C A c t 0 c o s I d
逆变侧:
Id
Vd
iVd0i cos
Rci
I D C A c t 0 ( ) c o s V d 0 ic o s I d
桥控制
极控制控制
整流站控制设备
逆变站控制设备
HVDC控制系统分层结构
按结构划分：System； 按功能function划分：层Level
站控系统
Station Control System
极控系统
（核心）
Pole Control System
系统控制层System Level 站控制层 Station Level 部分双极层 Bipole Level
Id
n整流侧： V dr V d0rco sIdR cr
E 1 V d r 0 ( ) V d 0 r c o s V d r
n逆变侧：
Vd i Vd0ico sIdRci
V d i 0 ( ) ( ) c o s V d i
电流裕度原则：
电压裕度原则：
调节换流器的触发脉冲相位（α或β），响应 时间1ms～5ms
调节换流变压器分接头，响应时间5s～10s
HVDC Basic Control 基本的控制方式
定电流控制(CC：Constant Current) 定电压控制(VC： Constant Voltage Control) 定延迟角控制(Rectifier with α= Constant ) 定超前角控制(Inverter with β= Constant ) 定熄弧角控制(Inverter with γ= Constant )
HVDC的调节与控制特性
控制系统概况 基本控制方式 控制系统的实际应用 控制系统的稳态响应 直流系统的调制方式 直流系统的启停控制 阀控系统的控制 调试试验过程及其分析
一 HVDC控制系统概况
总控制
通讯系统
总控制
桥控制 阀单元控制 阀单元控制 桥控制
极控制 桥控制
桥控制 极控制
站控制
如果β不变，交流系统故障导致：
E 2 I d m i n 换 相 失 败
定熄弧角控制特性
V d i＝ V d0ico sIdR ci
γmin =6o --10o γorder=16o --18o
Vd
Id
定γ角控制
控制熄弧角的方式
实测控制（闭环控制） 预测控制（开环控制） 混合式控制
电流裕度原则：正常运行只保证一侧的定电流控制起作 用。 通常逆变状态时，电流的整定值必须要减小一个 电流裕度ΔI （约为0.1 pu）
定电压控制
(VC： Constant Voltage Control)
控制特性：定电压控制的 Vd 主要任务是维持直流电压 Vd 为整定值，其控制特性 为一水平线。