HVDC换流阀触发控制模型研究

随着我国近年来越来越多的高压直流输电工程投入运行,长距离大功率的直流输电对交流系统的影响也越发受到人们的重视。高压直流输电系统作为一种高度可控的输电系统,换流阀作为整个直流系统的核心设备,系统的可控性就是通过对它的控制实现的。其中,换流阀触发控制环节(CFC)就是换流阀的直接控制部分,因此,对该部分进行深入的建模研究有着极其重要的意义。 本文基于实际直流工程软件HiDraw,研究了ABB直流控制保护系统中的换流阀触发控制环节(CFC),对CFC中的部分独立功能模块进行了阐述分析,并给出了各个独立模块的响应曲线。 提出了两种提高控制系统中PLL精度的方法,该方法能够有效改善在交流系统发生单相接地故障后,HVDC换流母线电压将不平衡,会引起锁相环(PLL)电路输出偏移,有可能导致阀运行不对称的问题。 针对目前常用电磁暂态仿真软件中换流阀触发控制部分过度简化的问题,以ABB直流控制保护系统为基础,在PSCAD/EMTDC中对换流阀触发控制环节(CFC)进行了详细建模。 最后本文将所建模型、CIGRE直流输电标准测试系统与实际直流工程在直流启动、直流线路故障及逆变侧交流母线发生单相短路接地故障三种不同运行状态下的运行曲线进行了详细对比,验证了所建模型的合理性,以便后续对交直流系统的动态特性进行研究。