性等方面仍存在许多不足之处，主要表现在对每处负荷或电源都需要建设套完整的直流系统，相对成本较高由于缺少后备，可靠性较差。而多端直流输电系统以其高度的灵活性和可控性可以较好地解决上述问题，因此，实现基于的多端直流输配电系统就成为直流输电技术进步研究发展的重要方向。多端直流输电系统的基本控制策略多端直流输电系统的基本控制策略概述虽然多端系统比两端系统具有更高经济性与灵活性，但是多端系统的运行控制更为复杂。对于现有投入商业运行的系统，般设定唯的换流站控制直流电压恒定，其余采用定直流电流或定角度控制，这样的直流系统各换流器靠定的裕度配合运行，具有较强的刚性，对通讯的要求也不高。因此，仿照实际的系统，系统也可以采用相似的控制策略，即设定唯的换流站控制直流电压恒定，其余与有源交流网络相联的换流器采用定直流电流或功率控制，与无源交流网络相联的换流器采用定交流电压控制。这也是本节主要要研究和仿真验证的主从式控制策略。另外，与两端系统不同的是，通常系统还需要设置上层控制器，对于个多端直流系统而言，所有换流器注入直流输电网的电流之和因该为零。上层控制的作用是在稳态运行状态下，根据系统潮流变化，为系统中各个换流器提多端直流输电系统的控制策略研究供优化后的指令值。在非正常运行状态下，如直流侧故障或交流侧故障后，上层控制根据系统结构与运行参数的变化，协调系统进入稳定工作状态。但是由于篇幅问题，本文主要研究多端系统的本地控制，而对于上层控制则不再赘述。多端直流输电系统的电压下降控制方式电压下降式控制方式是指换流器直流电压随着输出电流或功率的增加而线性地下降，通常采用带下降特性的电压控制是为了保证随着并联换流器数目不断增加，多端系统仍能维持稳定运行。然而，采用这种控制方法会造成定的静态电压误差。换流器的稳态下降特性曲线如图所示。图换流器的稳态下降特性曲线换流器的下降特性曲线中为直流侧参考电压，为直流电流。这种控制方式基本上能够保证中小型系统的稳定运行，但是采用电压下降方式的实际并联多端系统规模不易过大，因为这时的电压偏移将超过系统的电压稳定范围，而采用主从式控制方法的多端系统基本上没有这样的限制，所以本文将主要研究主从式控制策略。多端直流输电系统的主从式控制策略主从式控制策略上文也已提到过，就是设定唯的换流站控制直流电压恒定，其余与有源交流网络相联的换流器采用定直流电流或功率控制，与无源交流网络相联的换流器采用定交流电压控制。而对于多端系统的个换流站的控制，则与第节中所叙述的控制策略完全致，这里不再重复讨论。在运用主从式控制策略的系统中，如果主换流站因为种原因退出运行，则整个系统的直流侧电压将不再稳定，系统将不能稳定运行而当个从换流站因为种原因退出运行，剩余的换流站则由于主换流站的直流电压控制仍然能够稳定运行。基于主从式控制的系统的仿真与分析仿真主框图的设计依据上节所论述的主从是控制策略，并使用解耦的换流站控制方式，本节将利用电磁暂态软件对模型进行仿真，仿真的主框图如图所示。多端直流输电系统的控制策略研究图程序主框图由上图可知这是个三端的系统，系统的主接线方式为并联型。三端都连接的是有源网络，这就意味着三个换流站都既可以运行在整流方式，又可以运行在逆变方式，每端的控制方式都是解耦控制，其中换流站选择了定有功功率控制和定无功功率控制的控制策略换流站选择定直流电压控制和定无功功率控制的控制策略其中换流站选择了定有功功率控制和定无功功率控制的控制策略。即三端协调则运用了主从式控制策略。仿真主要参数的选取仿真主要参数的选取如下表所示。表侧主要仿真参数侧有功参考值无功参考值有功控制参数有功控制参数联结电抗无功控制参数无功控制参数交流额定频率线电压额定容量多端直流输电系统的控制策略研究表侧主要仿真参数侧直流电压参考值无功参考值直流电压控制参数直流电压控制参数联结电抗无功控制参数无功控制参数交流侧额定频率线电压额定容量表侧主要仿真参数侧有功参考值无功参考值有功控制参数有功控制参数联结电抗无功控制参数无功控制参数交流额定频率线电压额定容量多端有源系统控制器的仿真验证与分析如上文所述，系统运行时，换流站采用定有功功率定无功功率控制换流站做为主换流站，采用定直流电压定无功功率控制换流站侧也采用定有功功率定无功功率控制仿真中分别设定下列四种运行工况系统按照上述控制方案稳定启动运行系统正常运行后端参考有功功率减半，变成系统正常运行后侧从直流端的控制方法，即主从式控制和电压下降式控制，由于采用电压下降控制方式的多端系统电压质量和功率分配特性不可兼得，而主从式控制具有良好的刚性，故般采用主从式单点直流电压控制方式建立了采用主从式单点直流电压控制的柔性三端直流输电系统，并对其进行了仿真验证与分析，仿真结果表明系统的控制性能具有良好的电压特性，但是该控制没有考虑主站因故障退出运行的情况，故供电可靠性仍有待提高。多端直流输电系统的控制策略研究参考文献赵畹君高压直流输电技术北京中国电力出版社，张桂斌，徐政直流输电技术的新发展中国电力袁旭峰，程时杰，文劲宇基和的混合多端直流输电系统及其仿真电力系统自动化，张崇魏，张兴整流器及其控制北京机械工业出版社，张重实，宋颖多端直流输电系统的控制问题中国电力郑健超电力前沿技术的现状和前景中国屯力，郑健超电力技术的发展趋势及应用前景中国电力，韩民晓，肖湘宁，徐永海柔性化供电技术电力系统自动化何大愚柔性交流输电技术和用户电力技术的新进展电力系统自动化张静，徐政，潘武略系统新型广义直流电压控制策略电力系统自动化张桂斌，徐政，王广柱基于的直流输电系统的稳态建模及其非线性控制中国电机工程程学报，屠卿瑞，徐政多端直流系统关键技术概述华东电力，多端直流输电系统的控制策略研究致谢半年的毕业设计转眼就过去了，在这次毕业设计的过程中，有很多困难，无论是在理论学习阶段，还是在论文的选题资料查询开题研究和撰写的每个环节，无不得到导师的悉心指导和帮助。借此机会我向导师表示衷心的感谢,杜老师对工作精益求精，严格要求学生，使我受益匪浅。每当毕设遇到困难时，他总是不断的激励和帮助我，在百忙之中，他还抽出很多时间对我进行讲解，在我毕业设计过程中，杜老师直耐心地给予指导悉心讲解疑难问题，本文的许多思想是在和杜老师交流的过程中产生并实践的。此外，还要感谢实验室的同学们，他们对我的毕设论文完成给予很大的帮忙。最后，向评阅本论文的专家学者以及答辩组的各位老师致敬,端断开，其余各站正常运行系统正常运行后侧从直流端端断开，其余各站正常运行。下面利用软件对上述四种情况分别进行仿真，并对仿真进行对比分析。多端直流输电系统的控制策略研究系统稳定启动运行时的仿真与分析其仿真波形如图所示。图侧有功图侧无功图侧有功图侧无功图侧有功图侧无功多端直流输电系统的控制策略研究图三端直流侧电压三侧直流电压相同图系统稳定启动时仿真图形仿真分析由图可知利用主从式控制策略各个换流站均能够很快的稳定工作在其所控制的参考值附近，并且各站的直流侧电压也能够稳定在的参考工作点。另外，换流站的有功功率能够快速的跟踪稳定在附近，即能够使整个网络的有功功率之和为零，满足基尔霍夫定律。系统运行后端参考有功功率减半的仿真与分析其仿真波形如图所示。图侧有功图侧无功图侧有功图侧无功多端直流输电系统的控制策略研究图侧有功图侧无功图三端直流侧电压三侧直流电压基本相同图系统有功功率减半的仿真波形仿真分析由图可知利用主从式控制策略各个换流站均能够很快的稳定工作在其所控制的参考值附近，而当站的有功功率参考值发生变化后，在控制器的作用下，整个系统都能够稳定在新的参考工作点。动态变化过程中，换流站的有功功率能够快速的跟踪系统功率的变化并稳定在新的工作点，从而使整个网络的有功功率满足基尔霍夫定律。并且各站的直流侧电压在整个动态过程中也能够稳定在的参考工作点。仿真结果充分验证了主从式控制策略在多端直流传输系统中具有很好的控制作用，但是这只是对于三端稳定运行过程，为了验证端断开的效果如何，我们进行了下面两个工况的仿真和分析。系统运行后侧从直流端端断开的仿真与分析其仿真波形如图所示。多端直流输电系统的控制策略研究图侧有功图侧无功图侧有功图侧无功图端直流侧电压图端直流侧电压图系统从直流端断开的仿真波形仿真分析由于侧在两秒后从直流侧断开，其状态这里不再研究，图反映的是另外两个换流站的工作状态。由图可知利用主从式控制策略各个换多端直流输电系统的控制策略研究流站均能够很快的稳定工作在其所控制的参考值附近，而当从换流站从直流侧断开后，在控制器的作用下，整个系统都能够稳定在新的参考工作点。变化过程中，换流站的有功功率也能够快速的跟踪系统功率的变化，从而使整个网络的有功功率满足基尔霍夫定律。并且由于实行直流电压控制的主换流站端仍然保持正常运行，站和站的直流侧电压也仍然能够稳定在的参考工作点，系统仍然能够保持稳定运行。系统运行后侧从直流端端断开的仿真与分析其仿真波形如图所示仿真分析由于侧在两秒后从直流侧断开，其状态这里不再研究，图反映的是另外两个换流站的工作状态。由图可知断开前，系统能够稳定运行，而当主换流站站从直流侧断开后，由于没有了主换流站的直流电压控制，剩余两站的直流侧电压不再能够保持稳定，由以上工作情况可得系统不再能够稳定运行。仿真如图所示。图侧有功图侧无功图侧有功图侧无功多端直流输电系统的控制策略研究图端直流侧电压图端直流侧电压图系统从直流端断开的仿真波形本节首先介绍了多端直流输电系统的基本运行原理，继而探讨了两种多端系统的协调控制策略电压下将控制和主从式控制策略，并且大致介绍了两种控制策略的优劣。最后，本章基于主从式控制策略设计了个三端的直流输电系统并在