直流输电模型及直流控制
2010.3
主要内容
1. 直流系统基本控制模型 2. 直流系统附加控制 3. 直流调制 4. 多回直流协调控制
1. 直流系统基本控制模型
Vdor cosα
Rcr Ldr
Rd
Id Vdr
Ldi Rci
主控制
Vdi
Vdoi cosβ
直流输电系统等值电路图
整流侧
AC
Vr
附加控制
VAR-Y (或 VAR-P/Q)
逆变侧
Vi
AC
VAR-Y (或 VAR-P/Q)
直流系统在交流系统中的等效图
1. 直流系统基本控制模型
直流主控制框图
1. 直流系统基本控制模型
△Idr
调节器
△α
α
限幅
∑
α0
相位控制与触发电路
整流侧定电流控制示意图
1. 直流系统基本控制模型
BPA 程序对直流模型的模拟：准稳态模型
+ 调节器
1. 直流系统基本控制模型
4. 多回直流协调调制
示例
4.21振荡
8.27振荡
Thank you!
２. 直流系统附加控制
原功率指令 调制信号 调制控制器
调制信号作用原理
3. 直流调制
直流系统调制研究主要过程： ——对整个系统进行小扰动计算，找出系统中主要的弱阻尼振 荡模式； ——对弱阻尼振荡模式进行模态分析。研究直流系统对这些模 态的可控性，分析利用直流系统是否可以提高弱阻尼振荡模态 的阻尼； ——进行直流系统调制控制器的设计； ——验证直流系统调制控制器对整个系统稳定性的影响。
狭义： 在参数约束条件下的非线性最优化问题，使目标函数最小化。 （协调控制算法问题）
4. 多回直流协调调制
示例
贵广Ⅰ ：抑制云贵间振荡效果较好 控制输入信号：云贵间频率差
贵广Ⅱ：抑制云贵-广东间振荡较好 控制输入信号：云贵-广东间频率差
2 个主导区域间低频振荡模式: 云贵振荡模式 （0. 55 Hz～0. 60 Hz ） 云贵对广东振荡模式 （0. 38 Hz～0. 44 Hz ）
3. 直流调制
双侧频差调制 原有模型（ DS卡）
新模型（ DS、D+卡）
4. 多回直流协调调制
概念
广义： 研究各直流控制系统对各种振荡模式的阻尼作用, 使其协调配合, 避免发 生相互削弱的作用，主要考虑不同直流调制器在抑制振荡模式、输入信 号的选择以及参数方面的协调。 紧急调制的协调：一回直流输电系统故障闭锁, 其他直流输电系统采取 紧急提升输送功率的控制措施，以提高整个系统的暂态稳定性。
1. 直流系统基本控制模型
原有模型
新增模型
VDCOL环节参数设置
换相失败阀值设置
２. 直流系统附加控制
附加控制器的种类
交流侧频率控制功能：通过直流输送功率的改变，控制或改善两侧交 流系统的频率。 交流系统电压控制功能：通过改变换流阀的换相角，甚至改变直流功 率，对换流站近区交流电压进行控制。 功率提升/回降功能：针对整流侧、逆变侧损失发电机功率或甩负荷故 障提供直流功率提升/回降控制功能。 次同步振荡阻尼器：跟踪交流系统某些运行参数变化，对可能发生的 次同步振荡产生正阻尼。 功率调制功能：跟踪交流系统某些运行参数变化（功率、相角、频率 等），改变功率控制指令，多用来改善系统动态稳定问题。
输入
输入
输出
BPA 基本控制器原有模型? D卡
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1. 直流系统基本控制模型
ＶＤＣＯＬ
BPA 基本控制器新模型?DＮ、DZ卡
1. 直流系统基本控制模型
新模型特点： 新模型中的直流模型控制系统的参数和特性易于调节，电流定值计算、 低压限流（VDCOL）和逆变侧换相失败等主要环节的模拟与实际系统特 性更为相近，能够更准确地模拟直流输电系统的动态特性，提高暂态稳 定仿真的准确度。 低压限流（VDCOL）：在直流电压或交流电压跌落到某个指定值时对直 流指令进行限制，其主要作用是减少换相失败的发生的可能性和对交流 系统无功功率的需求。 逆变侧换相失败：新模型根据逆变侧的熄弧角γ角值判断换相失败和恢复 换相 ；原有模型中需要填写专门的DF卡来模拟换相失败。