投产的直流输电工程有余项。自年我国自行建设的舟山直流输电工程投运以来，我国现已有十多项直流输电工程投入使用。然而，由于传统高压直流输电的核心部件换流器采用的是半控型晶闸管器件，这就决定了其在与无源网络互联和无功消耗等方面有许多不足。年，全控型器件被用于低电压场合，随后，基于的电压源型换流器在工业上得到广泛运用。随着电力电子技术的发展，些具有可关断能力的电力电子器件等的出现促进了新代直流输电技术柔性直流输电技术的出现。年，世界上首个工程赫尔斯扬直流输电工程投入运行，其换流器采用基于的两电平三相桥拓扑结构，使用调制方式，大大提高了开关频率。对于这种新型的直流输电技术，国际大电网会议和美国电气电子工程师协会将其命名为基于电压源换流器的高压直流输电或公司称之为轻型直流西门子公司称其为新型直流而我国的专家将该技术称为柔性直流。传统直流输电的不足采用晶闸管换流阀的传统输电的核心是相控换流器,技术。其原理是以交流母线线电压过零点为基准，经过定时延后触发导通相应的换流阀。通过顺序发出的触发脉冲，形成定顺序的导通与开断，从而实现交流电与直流电的相互转换。晶闸管的半控性使技术只能控制阀的开通而不能控制阀的关断，关断必须借助于交流母线电压的过零使阀电流减小至换流阀的维持电流以下才能使阀自然关断。因此基于技术的输电具有以下不足不能向小容量交流系统及不含旋转电机的负荷供电。如果受端系统短路容量不足，不能提供足够的换相电流，就不能保证可靠换相。逆变器容易发生换相失败故障，如果受端系统为不含旋转电机的负荷，逆变器因无法换相而不能对该交流系统供电换流器产生的谐波次数低，容量大，双极双桥换流站产生最低次数为次，次的谐波电流其容量分别约为基波容量的和，加重了滤波的负担换流站运行时吸收大量的无功功率，稳态运行时，其吸收的无功功率约为所输送直流功率的，因此换流站需要大量的无功补偿装置换流站投资大,占地面积大,为满足谐波标准和换流器的无功需要,换流站装设有大量的无功补偿装置和滤波设备,加大了换流站的投资及占地面积,无功补偿装置和滤波设备的投资约占换流站总投资的,占地面积约为全站总面积的三分之换流站运行时会产生大量的低次谐波，因此换流站需要大量滤波装置。可见，基于技术的传统输电虽是门成熟的技术，但在与交流输电的竞争中处于不利地位，其应用领域局限及以上电压等级的远距离大容量输电，海底电缆输电以及不同额定频率或相同额定频率交流系统间的非同步互联等方面，在配电网和近距离输电方面仍不如交流输电占优势。柔性直流输电概述的应用与特点用来完成电力变换过程的三相换流器有两种基本结构电流源换流器和电压源换流器，传统直流输电技术都采用电流源换流器其在直流侧作为恒定电流源，而新代的柔性直流输电技术是以全控型可关断器件构成的电压源换流器其在直流侧作为恒定电压源以及脉宽调制控制技术为基础的。与传统相比，有以下特点,换流器中电流能够自关断，可以工作在无源逆变方式，不需要外加的换向电压，从而克服了传统受端必须是有源网络的根本缺陷，故可用于向小容量交流系统或不含旋转电机的交流系统供电不会出现换相失败故障，即使对小容量系统或无源负荷供电换流器也不会发生换相失败故障，从而避免了受端系统出现持续几个周期的短时电源中断，提高了受端系统的电能质量正常运行时可以同时且地控制有功和无功,控制更加灵活方便不仅不需要交流侧提供无功功率,而且能够起到的作用即动态补偿交流母线无功功率，稳定交流母线电压，这意味着如果容量允许,故障时系统既可以向故障区域提供有功功率的紧急支援,又可以提供无功功率的紧急支援,从而提高系统的电压和功角稳定性，无功补偿装置的容量与传统相比大为减少，由于交流滤波器具有定的无功容量，甚至可以不装设专用的无功补偿装置由于使用电压源型换流器，故潮流反转时直流电流方向反转，而直流电压极性不变，与传统的恰好相反。这个特点有利于构成既能方便地控制潮流又有较高可靠性的并联多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。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。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软件上对四种工况进行仿真。仿真结果表明在系统稳定运行或潮流变化时系统都能够稳定运行，即使当个从换流站退出运行，系统仍然能够依靠主换流站的控制在新的工作参考点稳定运行。但是，当主换流站因为种原因退出运行后，整个系统的直流侧电压不再能够稳定，系统也不能够继续稳定运行，这些仿真结果都充分验证了主从式控制理论的优点与短处。结束语柔性直流输电采用全控型换流器件以及调制技术，和传统的电流型控制换流器相比具有良好的运行可靠性和灵活性。并且我们可以看到，越来越多的柔性直流输电系统在中低压输配电分布式发电以及电力市场等方面将得到应用。但是般的直流输电系统为两端系统，仅能实现点对点的功率传输，当多个交流系统间需要直流互联时，多端系统具有较好的经济型和灵活性，并且，由于柔性直流输电功率反转时直流电压极性不变，直流电流方向反转，非常有利于构成多端系统。而现有的多端直流输电系统都是，而相比其有很大的优势，所以本文在双端输电系统的基础上研究了多端直流输电的控制策略，并对其进行了仿真验证，结果表明所选用的主从式控制方式确实取得了不错的控制结果。本文主要取得了以下成果总结了柔性直流输电相比于传统直流输电的技术优势，并进步说明了多端柔性直流输电的可行性与广阔的应用前景及其国内外研究现状在三相静止坐标系下构建了两端系统数学模型，进而又转化推导出旋转坐标下的数学模型并利用解耦理论设计了换流站的各种控制单元，并搭建了相应的两端柔性直流输电系统，利用进行了仿真验证与分析，仿真结果表明各控制器均具有良好的动态稳定性和稳态控制精度，同时也表明柔性直流输电系统具有良好的灵活性和供电可靠性总结并分析了应用于系统的控制方法，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。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