广东工业大学
【摘 要】直流输电控制系统是直流输电工程的关键，控制着整个输电系统。建立输电控制系统的仿真模型，对于直流输电实际工程的研究具有重要的意义。本文主要介绍了仿真模型的内部构造与特性，并提出了仿真模型的控制及计算弥补方式。
【关键词】直流输电；仿真模型；控制系统
直流输电的控制系统是整个系统的关键，对系统的性能、运行等都具有决定性的作用。为了提高直流输电控制系统的性能，我们需要了解这一系统的内部构造、特性等，并研究它的实际工作原理，以及工作的动态过程。而要了解这些情况，保证整个过程的安全，最好的办法便是基于实际工程建立直流输电控制系统的仿真模型。
一、仿真模型的内部构造与特性
根据仿真模型研究直流输电控制系统的特性，必须尽可能保证模型与实际工程的一致性，提高二者的相似度，这样才能最大限度的减少实验的误差。仿真模型的内部构造如图1所示：
图1 直流输电控制系统仿真模型的内部构造图
其中，Uac是交流系统中的交流母线电压的有效值，Ud是直流电压，Io是电流指令，Id是直流电流，α是触发角指令。仿真模型对于直流输电工程的控制方法一般为电流裕度法。在任何时刻，逆变站和整流站之间的电流指令裕度都要在0.1pu。当直流输电工程开始运行后，逆变站定熄弧角，整流站定Ud。触发角指令取最大值。当逆变站的交流电压明显升高或者整流站的交流电压明显下降时，整流站中触发角指令的数值达到最低，逆变站实现对直流电流的控制。在控制方面，仿真模型使用了等相位间隔触发控制方法，触发间隔可以根据触发角指令以及交流电压的相位变化而调整。
在仿真模型中，内部构造尽可能与真实工程相仿，并且考虑到真实工程中的提前触发机制，提高了换相的成功率。但是，与实际工程相比，仿真模型还存在很多不足之处。例如，仿真模型没有顺序控制、后备电流控制等功能，也没有考虑到工程长时间运行中的系统控制，以及实际工程中的分层计算。这些功能都是实际工程中的重要功能，对于工程的整体运行性能有着重要的影响。因此，必须要在模型之外加以弥补，进而提高实验的精准性。
二、仿真模型的控制及计算弥补方式
由于仿真模型存在着一定缺陷，实验的结果可能会有一定的误差。要提高实验的精确度，必须要在模型之外，找出弥补的方式。在仿真模型中，最主要的结构便是主控。主控的主要作用是对直流输电进行控制，发出电流指令，根据指令控制电流，实现逆变站与整流站之间的电流指令的协调。一般来说，电流指令的变化与系统的功率有关，如果功率在0.4pu以下，电流指令的变化与功率的变化成正比；如果功率在0.4pu以上，电流指令的变化与功率的变化成反比。
在仿真模型中，极控也是重要的部分。极控主要包括电流控制、熄弧角控制，以及最小触发角控制。电流控制是极控中最为重要的部分，主要是以低压限流的方式实现电流控制，实验人员需要计算电流的数值，并测出实际电流的数值，将两个数值比较得出电流偏差。熄弧角控制需要依据相关公式计算出相关数值。计算公式为：
图2 对分层计算的弥补
结束语：
总之，建立直流输电控制系统的仿真模型，能够很好的研究直流输电系统的构造和性能，让我们更好的了解实际工程的运行规律如直流的特性等等。将仿真计算结果与工程实际运行情况相比，发现模型的仿真度较高，但还存在一些缺陷，需要在后期系统控制与计算中加以弥补。
参考文献：
[1]董云龙，杨勇，田杰等.基于模块化多电平换流器的柔性直流输电动态模拟系统[J].电力系统自动化，2014，（11）.
[2]张庆武，陈乐，鲁江等.直流输电控制策略对换相失败影响的比较研究[J].电工电能新技术，2015，（7）.
论文作者:林振豪
论文发表刊物:《低碳地产》2015年第20期
论文发表时间:2016/8/22
标签：模型论文; 电流论文; 指令论文; 工程论文; 控制系统论文; 系统论文; 数值论文; 《低碳地产》2015年第20期论文;