第３１卷第１２期
２００５年
１２月
高电压技术
ＨｉｇｈＶｏｌｔａｇｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
、，０１．３ｌＮ０１２
Ｄｅｃ，２００５・４５・
广……～…、
ｌ直流输电ｌ
≮ｋ……。√
灵宝背靠背直流输电工程中的ＲＴＤＳ试验模型
钱珞江・，邓红英ｚ，陶瑜ｓ
（１．武汉大学电气工程学院，武汉４３００７２；２．江西电力职业技术学院，南昌３３００３２；
３．北京网联直流输电系统工程有限公司，北京１０００８８）
摘要：为评估对灵宝背靠背直流联网工程直流系统控制保护技术的掌握情况并保证工程进度按计划顺利实施，
在现场调试前对二次系统设备依设计规范在实验室进行了闭环仿现场运行试验。采用北京网联公司（ＢＩＮ２Ｃ）实时
数字仿真器（ＲＴＤＳ）建立了仿现场一次试验回路模型，同时根据直流输电基本调节原理建立了使试验模型仿真运行所必须的ＲＴＤＳ软件内部换流器控制模型，以校核模型运行的仿真度。在内部模型的控制下ＲＴＤＳ试验回路模
型的结构参数被调整到其所有运行状态变量均与设计值相符合，证明了试验模型仿现场运行的有效性。经过校棱
的ＲＴＤＳ试验回路已成功地应用于灵宝工程整套二次设备的功能验证。关键词：高压直流输电，实时数字仿真｝试验模型｝换流器控制中国分类号：ＴＭ７３２
文献标识码：Ａ
文章编号：１００３—６５２０（２００５）１２—００４５－０３
ＲＴＤＳＴｅｓｔｉｎｇ
Ｍｏｄｅｌｏｆ
ＬｉｎｇｂａｏＢＴＢＨＶＤＣＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
ＱＩＡＮＬｕｏｊｉａｎ９１，ＤＥＮＧＨｏｎｇｙｉｎ９２，ＴＡＯＹｕ３
（１．Ｓｃｈ００１Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ
Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＷｕｈａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｗｕｈａｎ
４３００７２，Ｃｈｉｎａ；
２．ＪｉａｎｇｘｉＥｌｅｃｔｒｉｃａｌ
ＴｒａｉｎｉｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｎａｎｅｈａｎｇ３３００３２，Ｃｈｉｎａ；Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
３．ＢｅｉｊｉｎｇＨＶＤＣＳｙｓｔｅｍ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＬｉｎｇｂａｏＢＴＢ
ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ
Ｃｏ．，Ｉ，ｔｄ．，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８８，Ｃｈｉｎａ）
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ｗｏｒｄｓ：ＨＶＤＣ；ＲＴＤＳ；ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｍｏｄｅｌ；ｃｏｎｖｅｒｔｅｒｃｏｎｔｒｏｌ
０引言
西北一华中联网灵宝换流站工程是我国第一个完全国产化的直流输电工程“ｊ，其中换流站主要二次系统在进入现场调试前必须经过实验室的仿现场实时动态模拟运行试验，以检验其各项性能指标是否符合设计要求。仿现场的一次系统试验回路由北京网联直流输电系统工程有限公司（ＢＤＣＣ）利用其现有的实时数字仿真器（ＲＴＤＳ）建立实时数字仿真模型，通过配置合适的Ｉ／Ｏ接口装置，在物理层面上实现与外部被试设备的闭环连接。
１
装置的试验，即由ＲＴＤＳ软件建立一次系统仿真模型并利用其硬件物理效应测试外部的控制保护装置口。］。因此，ＲＴＩ）Ｓ一次系统模型对实际系统的仿真度，即仿真模型能否按工程设计参数模拟现场运行，直接关系到试验结果的有效性。
灵宝工程是单元换流器ＨＶＤＣ系统［４］，将华中
电网２２０ｋＶ系统与西北电网３３０ｋＶ系统互联。
由于受ＲＴＤＳ处理器运算速度的限制，整流桥、逆变桥模型不能建在同一实时并行模块ｒａｃｋ中，即两者间必须通过跨ｒａｃｋ串行连接，意味着建模时实际的“背靠背”连接必须由一段分布参数单导线输电线路连接来近似。根据贝杰龙线路数值模型原理，线路参数的确定以行波传播时间等于计算步长为准则，随后的试验证明：这种模型处理方法虽然使直流
ＲＴＤＳ仿真试验模型的结构
通常ＲＴＤＳ在电力系统中主要用于控制保护
万方数据
・４６・Ｄｅｃ．２００５
ＨｉｇｈＶｏｌｔａｇｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
Ｖ０１．３１Ｎｏ，１２
母线接地短路时的暂态故障电流仿真值低于设计计算值，但仍远高于保护动作的设计整定值，不影响对被试品灵敏性的检测效果。
ＲＴＤＳ模型元件库中ＨＶＤＣ系统建模用元件是“６脉动阀组双绕组变压器”组合元件，即实际的一台三绕组换流变压器需等效为两台双绕组变压器模型，相当于忽略变压器阀侧两绕组间的磁耦合。因实际工程中双桥三绕组换流变压器均加装了桥问解耦装置，故两台无耦合双绕组等效变压器模型与实际情形相符。
直流两端的交流电网分别采用三相等效电路模型，因灵宝换流站与西北电网间有一条输电线路，故换流站３３０ｋＶ交流母线节点与相应等效网络端口节点间应增加一个三相线路模型。
系统整体仿真模型结构见图１，整流侧（华中侧）换流变△绕组为Ｙ／△『１１接法，逆变侧（西北侧）换流变△绕组为Ｙ／Ａ－１接法；两侧交流滤波器采用ｃ型，ＨＰ型和双调谐型多支路开关滤波器组合元件模型，参数依据设计值（特征谐波频率一（１２ｎ±１）倍基频）确定，以保证交流母线电压的波形质量。
ｒａｃｋｌ
ｒａｃｋ２
ｊ华中侧２２０ｋＶ等值电网；．西北侧３３０ｋｖ等值电网：
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强占占匪
图１灵宝工程ＨＶＤＣ系统模型
啦！ＬｉａｇｂａｏＨＶＤＣｓｙｓｔｅｍｍｏｄｅｌ
除两侧交流电网模型外，图１中所有元件模型的参数可以且必须按一次设备制造规范参数确定。而交流电网电压源模型中的幅值和相位属于工况参数，需与整个模型的运行工况相符，即电压源参数需在运行中调整，其前提或判据是使模型的如下主要运行参数与设计值（额定工况）相符：直流电压Ｕｄ一
１２０
ｋＶ；直流电流Ｉｄ一３ｋＡ；整流侧点火角０Ｌ。＝
１５。；整流侧换相角卢一２２。；逆变侧熄弧角ｙ一１７。。但阀组不能脱离换流器控制系统而独自运行。若无换流器控制系统给阀组模型提供必要的点火脉冲信号，则整个ＲＴＤＳ一次系统模型无法运行，更谈不上模型参数调整和模型校验。显然，用外部待测试的换流器控制设备来控制ＲＴＤＳ阀组模型运行不
万
方数据合逻辑ｍ，只有在ＲＴＤＳ内部用软件搭建换流器控制模型，这也是本次仿真试验建模工作的重难点。
２
ＲＴＤＳ内部换流器控制模型的设计
因不必以实际换流器控制设备性能为考量对
象，故本文根据直流输电通用控制理论ｏ］、参考美国Ｂｌａｅｋｗａｔｅｒ工程ＲＴＤＳ仿真模型框架”］、针对灵宝工程具体结构和参数，设计出简单但却具有换流器控制基本调节功能的内部软件控制模型。２．１整流侧点火角ａｎ的确定
Ｕｄ—Ｉｄ特性曲线是直流控制的根本目的，它决定了直流系统的稳态工况及受扰动时的动态特征口］。整流侧最常用的控制方法是以几为控制对象，并与％形成反馈控制，即定电流调节口Ｒ，控制电路为比例一积分（ＰＩ）调节电路。据此建立的郎调节器模型见图２，用Ｊａ的测量值与参照值Ｉ“。一
３
ｋＡ的偏差△，ｄ经ＰＩ环节确定％。，ｄ＜３ｋＡ时
口Ｒ减小，从而使ｊａ增大。工程中咋的下限值ｎ。。一般取５。，上限值ａ。，则取闭锁阀组时的９０。（控制器停止状态时的‰缺省值“”）。
图２比例一积分定电流％调节器模型
Ｈ昏２
ＰＩｃｕｒｒｅｎｔ％ｒｅｇｕｌａｔｏｒｍｏｄｅｌ
２．２逆变侧点火角口Ｔ的确定
逆变侧的控制必须与整流侧配合，以使Ｕｄ—Ｉ。工作点为稳定的运行点。这分两种情况：
１）正常工况时逆变侧定７控制
正常工况是指整流侧调节器能在郎的限制范
围内使Ｌ达到额定值ｋ一３ｋＡ。这时逆变侧调节
器的主要目的是使ｙ《１７。（安全值），以免换相失败引起直流母线短路。逆变侧定ｙ与整流侧定Ｊａ的Ｕｄ－－ｌｄ运行特性见图３（Ａ点为额定工作点）。
图３正常工况时逆变侧定＾整流侧定Ｊｄ运行
Ｆｉｇ．３
Ｃｍｌｓｔｒｉｎ
ｉｎｖｅｒｔｅｒ＆ｃｏｎｓｔ／ｄｉｎｒｅｃｔｉｆｉｅｒ
高电压技术第３１卷第１２期・４７・
逆变侧定ｙ的调节器控制电路模型设计与整流侧定，ｄ的类似，也是通过ＰＩ调节形成；ｒ－－ａＩ反馈电路，只是口。为９０６～１５５。，其中ａ。。。一９０。由逆变与整
流反相要求决定４”，而ａ。一１５５。旨在让逆变器的
触发越前角《２５。。
２）交流电压波动时逆变侧定Ｌ控制
当交流系统电压出现波动使整流侧母线电压过
低或逆变侧母线电压过高时，整流侧调节器即使运
行至口‰。一５。也无法使Ｉｄ达到Ｊａｘ一３ｋＡ，这时整
流侧已转为定％控制（见图４（ａ）），若逆变侧仍为定ｙ控制，则工作点Ｂ的稳定性很差，交流母线电压幅值Ｅ（Ｕｄ一１．３５Ｅｃｏｓａ。）的小幅变化将使Ｉ。大幅摆动口”。故为了系统的安全稳定运行，逆变侧应
转为定Ｊｄ（－－０．９１ｄＮ一２．７ｋＡ）控制，以适应整流侧
的定％＝５。（见图４（ｂ），Ｃ点为工作点）。
ｌ蔼：定
ｌ整流侧定∞＾：
Ｊ
．
图４逆变侧的两种工况控制
ｎ辱４
Ｂｏｔｈｃｏｎｔｒｏｌｓｉｎｉｎｖｅｒｔｓｉｄｅ
实际上逆变侧的定Ｊａ控制与定７控制不允许同时工作，故ＲＴＤＳ模型中需为之设计一个自动切换逻辑［１３３。切换判据为Ｊａ的大小，具体实现方法见图５，交流系统电压正常时Ｉｄ一，“。、△，ｄ一０，定ｊｄ调节器输出的。，达上限值１５５。，单选函数ｍｉｎ功能模型选择定ｙ调节器输出的ａ．；而交流系统电压异常使“＜ｏ．９Ｉａ，。时△，ｄ＞０．１，定７调节器输出的ａ．达上限值１５５。，同时定Ｊｄ调节器输出的ｑ由１５５。降至新的平衡点，ｍｉｎ函数转而选择定Ｌ调节
器输Ｈ｛的％
，ｄ
０
Ｉ，呲
图５逆变侧调节器模型
Ｆｉｇ．５
Ｒｅｇｕｌａｔｏｒ
ｍｏｄｅｌｉｎｉｎｖｅｒｔｓｉｄｅ
万
方数据３点火脉冲信号的发生
发生点火脉冲的关键是：①为了与交流换相电压同步，实际中一般采用锁相环；②为避免产生非特征谐波电流，近３０年来点火脉冲均按等间距触发而不按相触发，即每一轮回。角的时间起始点等间隔、触发脉冲等宽度。
ＲＴＤＳ的控制元件模型库中有锁相环、等间距点火脉冲发生器等模型‘１“，能很方便地组合成切合实际的点火脉冲仿真模型。６脉冲阀组（桥）的点火电路模型及其发生的点火信号ＦＰ见图６，ＦＰ为十进制的字（ＷＯＲＤ），在阀组模型中被转为二进制的位（ＢＩＴ）来控制不同的阀臂通断，如ＦＰ一６—
０００１１０使＃２、＃３阀臂导通。
麓＝｜籍Ｈ点火删嚏螂Ｌ
ｕｎ一相Ｉ
％一Ｉ环Ｊａ—一！壁垄！！！：！
ｌ卜一
图６点火电路模型及脉冲信号
ｒｉｇ．６
Ｆｉｒｉｎｇ
ｍｏｄｅｌ＆ｐｕｌｓｅｓｉｇｎａｌ
４
ＲＴＤＳ仿真试验模型的参数调整和确定
等效交流电网模型的电压源幅值和相位需在整个模型运行过程中调整和确定，其基本步骤为：先用潮流算法初步给出幅值和相位值；再在内部控制下启动模型运行，反复修改幅值和相位值，直至Ｕｄ、
ｋ“、∥、ｙ等几个工况参数仿真结果与设计值相符。
确定后的电压源模型参数为：
华中侧Ａ相Ｅｓ】一ｌ９５．９６么１５．８０７。ｋＶ，
西北侧Ａ相Ｂ２－－２７４．３４么一１４．６３６。ｋＶ。换流站相应的功率１００％Ｐｗ工况参数的ＲＴＤＳ仿真运行测量值与设计计算理论值的对比见表１。另外对功率１１０％ＰＮ、５０％ＰＮ、１０％ＰＮ等工况的类似对比校验结果均较理想口“。
表１表１
ＲＴＤＳ仿真运行结果
Ｔａｂ．１
ＲｅｓｕｌｔｓｏｆＲＴＤＳ
ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｕｎｎｉｎｇ
参数ｈ／ｋＡＵｄＮ／ｋＶ
ａＲ／（。）他／（。）
ｐＩ／（。）
∥（。）
设计值
３．０
１
２０．０
１５
０
２１
６９
２０．６０１７．０
仿真值
３．０
１２１．９１５．１
２２．０３
２２
９５
１７．０
（下转第６５页
２００５年１２月高电压技术第３１卷第１２期・６５－
阻抗是０．９４０６么２．８５４。ｎ，散流密度的最大值是
０．０００１７０
Ａ／ｍ，最小值是４．４５１×１０
６６
Ａ／ｍ，接触Ｖ。等间距下
参考文献
［１］ＳｖｅｒａｋＪ矗ｏｐｔｉｍｕｍｇｍｕｄｄｉｎｇ
ｇｒｉｄ
ｄｅｓｉｇｎｕｓｉｎｇｖａｒｉａｂｌｅ
３７４
ａ
电压最大值和最小值的差为０．０５４接地网的最大跨步电压是０．０３８
是０．１４１
０．０３７１
０
ｓｐａｃｉｎｇ。％ｈ－
Ｖ、最大接触电压
ｎｉｑｕｅＥＪ］．ＩＥＥＥＴ－ＰＡＳ．１９７６，９９（１）：３６２［２３
Ｄａｗａｌｌｂｉｔｗｏ
Ｆ．Ｍｕｋｈｅｄｌｍｒ１３．Ｏｐｔｉｍｕｍｄｅｓｉｇｎｏｆｓｕｂｓｔａｔｉｏｎｇｒｏｕｎｄｉｎｇｉｎ
Ｖ；不等间距下接地网的最大跨步电压是
２
ｌａｙｅｒ∞ｎｈ
ｓｔｎｌｃｌ＇ｕ旺Ｊ］ＩＥＥＥ
Ｔ－ＰＡＳ，１９７５，９４（２）；２５２—２７２．
ｕｎｅｑｕａｌｌｙｓｐａｃｅｄ
ｖ、最大接触电压是０．０９８
Ｖ，最大接触电压
［３］Ｈｕａｎｇ１．．ｃｈ朗ｘ．Ｙａｎ
［Ｊ：ＩＥＥＥ
Ｔｒａｎｓ。ｎ
Ｈ．ＳｔｕｄｙｏｆｇｍｕｎｄＬａｇｇｒｉｄｓ
ＰＷＲＤ，１９９５，１０（５）：７１６—７２２．
降低了３０．３５％。可见最优化后，地表电位分布更均
［４］孙旭．王琦．变电站接地网优化没计［刀．广东电力．１９９９，１２（３）：１６—１８．［５］高延庆，何盒良．曾蝾．发．变电站接地网安全性能分析［Ｊ］中国电力，
２００１．５４（５）：３３—３６．
匀，最大和最小接触电压的差值降低了４９．５８％，对接地阻抗影响很小，导体散流也比等间距的均匀得多（边角导体散流减小，中间导体散流增加）。
３结论
ａ）接地网导体本身的内阻抗以及导体间的互感
［６３
ＳｔｏｌｌＲ【．仉ａｍ［ｙｓＬａ
Ｐｒｅｓｓ，１９７４．
ｏｆｅｄｄｙ
ｃＬ－ｒｒｅｍｓ［Ｍ］Ｏ：ｄｏｒｄ：Ｏｘｆｏｒｄ
Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ
［７］Ｆｒｅｄｅｒｉｃｋ
Ｗｇｍｖｅｒ．１ｄｄｕｃｔ—ｅａｌｃＬ】ｌａｔｉｏｎｓ［Ｍ［Ｎｅｗ
７９
Ｆ．Ｈ
Ｙｏｒｋ：Ｄｏｖｅｒｐｕｂ—
ｌｉｅａｔｉｏｎｓ．１９６２
［８］李中新，袁建生，张丽萍变电站接地网模拟计算［Ｊ］中国电机工程学
搬．１９９９，１９（５）；７６
要考虑即接地网是不等电位的，大型接地网更是如此，按等电位计算不能真实的反映接地网。
ｂ）用对数函数优化计算最优压缩比，计算结果较理想，考虑问题较全面。
ｃ）从计算可看出，最优压缩比随接地网边长的增加而增加，随单个方向上导体根数的增加而增加，随土壤电阻率的增加而减少。
｛上接第４７页）５结语
［９］Ｈｙｕｎｇ－ｓｏｏＬｅｅ，Ｊｕ＊掌Ｈｏｏ．ｒａｗａｌｉｂｉ
ｓｉｇｎｓｉｎ
ａｋ
Ｅｆｆｌｅｉｅｍｇｍｕｎｄｇｒｉｄｓｄｅ－
ｌａｙｅｒｅｄ
ｓｏｉｌｏ］．ＩＥＥＥＴｒａｎｓｏｎＰＷＲＤ．１９９８，１３（３）：７４５—７５１．
（收稿日期２００４－１０－２０）
［１０］薛毅晟优化原理与方法［Ｍ］北京：北京工业大学出版杜，２００１．
棣华１９７９年生．研究生，从事电力系境过电压方面的研究工作。电｛舌：
（０５７１）５１２１１０５７；Ｅ－ｍｉｌ：ｘｕ＿＿ｈｕａ２００２＠１６３一
文习山１９６２年生，教授，博导，主要从事高电压新技术及纳米技术、电气设
备绝缘在线监测投诊断技术、防雷与接地等研究工作。
［５］夏道止，沈赞高压直流输电系统的谐波分析及滤波［Ｍ］北京：水利
水电出版社，１９９４．
［６］廖璜，粱加红，姚新宇．突时仿真理论与支撑技术［Ｍ］长抄；国防科
技大学出版社．２００２
ａ）以灵宝工程一次系统工况设计计算值为标准，ＲＴＤｓ试验模型的结构和所有参数都通过模型运行的校验与校核。本文为校验试验模型仿真度所建立的内部控制模型只需变动少数几个工况参数整定值就可用于其它ＨＶＤＣ工程的ＲＴＤＳ试验。
ｂ）试验模型建立并确认无误后，随即转入由被试设备外部控制运行、按二次设备功能设计要求进行的一系列仿现场运行调试，获得大量有价值数据；同时也证实了ＨＶＤＣ控制保护设备现场调试前进行实时仿真运行试验的必要性。
参考文献
［１］常浩．我呵高Ｊ的芏流输电工程国产化回顾及现状厂』］高电压技术，
２００４，３０（Ｉｉ）：３－４，３６
［７３浙江大学．直谎输电［Ｍ］．北京：亦利电力出版社，１９８５．
［８］陶瑜，龙荚，韩伟，高压直流输电控制保护技术柏发展与现状［Ｊ］
高电压技术，２（１０４，３０（１１）：８
１０，１７．
［９］ＲＴＤＳ公司．ＲＳＣＡＤＴｕｔｏｒｉａｌｓ［Ｒ］武汉：武汉大学，２００３［１０３ＧＩｅｓｂｒ∞ｈＷＪ，Ｊｉａｎｇｘ，Ｍａｚｕｒ＆Ｍｏｄｅｌ
ＨＶｌｌ；ｃｏｎｔｒｏｌ
ｄｅｖｅｆｏｐｍｅｒＬｔ
’９６】ｎｔ㈣ｍｌＣｘｍｆｅ—ｏｎ
２［ｓＬ］，１９９８
ｅＬｅｃｔｒｏｎｍｇｎｅｔｉｃ
ｆｏｒｔｈｅＲＴＤＳＴＭ
ｓｉｍｕｌａｔｏｒ［Ｃ＿－．Ｐ—ｅｄｉｎｇｓ
Ｍａｎａｇｅｍｎｔ
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４１４—４１６．
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Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｖ０１．１．ｈ１．］．１９９４：１
Ｒ．ＷＬａｒｃｋｘ
［１５］脒琦．高压直流输电系统的宴时数字仿真研究［Ｒ］武汉：武汉大学，
ＲＰ，ＤｕｃｈｅｎＨ．ｅｔａｌ
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９９
（收稿日期２００５
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Ｓｉｍｕｌａｍｒｓ［ｓＩ］．１９９５：１
ｎｊ马为民阿北华中联网背靠背直流＿［程一次幕统设ｉｔＣＪ］高电压技术，
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钱珞江１９６１年生，博士生，副教授，从事电力系统仿真研究。电话：（０２７
６８７７２３９４；Ｅ＿瑚１｝・Ｉｊｑｌａｎ＠ｗｈｕ
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万方数据
灵宝背靠背直流输电工程中的RTDS试验模型
作者：作者单位：
钱珞江， 邓红英， 陶瑜， QIAN Luojiang， DENG Hongying， TAO Yu
钱珞江,QIAN Luojiang(武汉大学电气工程学院,武汉,430072)， 邓红英,DENG Hongying(江西电力职业技术学院,南昌,330032)， 陶瑜,TAO Yu(北京网联直流输电系统工程有限公司,北京,100088)
高电压技术
HIGH VOLTAGE ENGINEERING2005，31(12)12次
刊名：英文刊名：年，卷(期)：被引用次数：
参考文献(15条)
1. 常浩 我国高压直流输电工程国产化回顾及现状[期刊论文]-高电压技术 2004(11)
2. Duchen H. Lagerkvist M. Kuffel R HVDC simulation and control system testing using a real-timedigital simulator (RTDS) 1995
3. Kuffel R. Wierckx R P. Duchen H Expanding an analogue HVDC simulator's modeling capability using areal-tirne digital simulator (RTDS) 1995
4. 马为民 西北-华中联网背靠背直流工程一次系统设计[期刊论文]-高电压技术 2004(11)5. 夏道止. 沈赞 高压直流输电系统的谐波分析及滤波 19946. 廖瑛. 梁加红. 姚新宇 实时仿真理论与支撑技术 20027. 浙江大学 直流输电 1985
8. 陶瑜. 龙英. 韩伟 高压直流输电控制保护技术的发展与现状[期刊论文]-高电压技术 2004(11)9. RTDS公司 RSCAD Tutorials 2003
10. Giesbrecht W J. Jiang X. Mazur G Model development of an actual HVDC control for the RTDSTMsimulator 1998
11. Wierckx R P. Giebrecht W J. Kuffel R Validation of a fully digital realtime electromagnetictransients simularor for HVDC system & controls studies 1993
12. Rittiger J Digital simulation of HVDC transmission and its correlation to simulator studies 199113. Routray A. Dash P K. Panda S K A fuzzy self-tuning PI controller for HVDC links 1996(05)
14. Khatri V. Sood V K. Jin H Analysis and EMTP simulation of a conventional gate firing unit for HVDCconyerters operating with weak AC systems 199415. 陈琦 高压直流输电系统的实时数字仿真研究 2004
相似文献(10条)
1.期刊论文 张建华. 李胜. 李春叶. ZHANG Jian-hua. LI Sheng. LI Chun-ye 基于RTDS的三电平VSC-HVDC多目标控制及仿真 -华北电力大学学报2009,36(4)
建立了二极管中性点箝位三电平(NPC)换流器的动态数学模型,讨论了基于三电平换流器的高压直流输电系统的有功和无功基本控制策略.为了能充分利用VSC-HVDC的可控制性,开发了可以分别对直流和交流系统进行控制的多目标控制器.采用了改进的正弦波PWM(ISPWM)技术,提高了直流电压的利用率.基于RTDS的实时数字仿真实验验证了所提出的控制策略和控制器,展示了VSC-HVDC的良好的性能.
2.期刊论文 刘长胜. 陈礼义. 郑玉森. 李志兴 电力系统模数混合试验系统 -天津大学学报2004,37(1)
为了研究新型继电保护和各种探制设备,必须建立一种准确而有效的电力系统实时试验系统,文中讨论了电力系统动态模拟和实时数字仿真(RTDS)的建模、相似性、试验方法和有效性.基于两种试验系统的互补性,作者提出一种模数混合试验系统,在这种混合试验系统中可以进行电力系统控制设备和继电保护的各种性能试验与研究.
3.会议论文 胡铭. 金小明. 田杰. 高鹏. 蔡汉生. 许爱东. 吴小辰. 陈松林 利用SVC改善特高压直流系统运行性能实时数字仿真研究 2008
云南-广东±800kV特高压直流输电系统送端孤岛运行方式下，由于送端系统较弱，直流系统投切交流滤波器/电容器将会在换流母线上产生较大的电压波动，影响直流系统运行。利用RTDS实时数字仿真器和南瑞继保公司开发的直流控制保护系统建立了云南-广东±800kV特高压直流输电系统闭环实时
数字仿真系统，在此基础上对特高压直流输电工程中应用静止无功补偿器(SVC)抑制换流母线电压波动问题进行了详细的研究。仿真结果表明利用SVC能够很好的抑制投切交流滤波器/电容器引起的换流母线电压波动，改善特高压直流输电系统运行性能，为解决国内特高压直流工程中类似问题提供了参考。
4.期刊论文 张凤鸽. 张凤武. ZHANG Feng-ge. ZHANG Feng-wu 高压直流输电极控系统的RTDS模型 -华中电力2006,19(1)
极控是高压直流输电系统运行所不可或缺的.文章基于直流输电的调节理论和极控的基本功能要求,在实时数字仿真器RTDS上建立了较通用的极控模型,使高压直流输电系统RTDS模型能够按照设计参数仿真运行并模拟各种故障.该研究已应用于我国西北-华中背靠背直流联网工程.
5.期刊论文 胡铭. 金小明. 田杰. 高鹏. 蔡汉生. 许爱东. 吴小辰. 陈松林. HU Ming. JIN Xiao-ming. TIAN Jie. GAO Peng. CAI Han-sheng. XU Ai-dong. WU Xiao-chen. CHEN Song-lin 静止无功补偿器改善特高压直流运行性能仿真研究 -中国电力2009,42(3)
云南-广东±800 kV特高压直流输电系统送端孤岛运行方式下,由于送端系统较弱,直流系统投切交流滤波器或电容器将会在换流母线上产生较大的电压波动,影响直流系统运行.利用实时数字仿真器(RTDS)和南瑞继保公司开发的直流控制保护系统建立了云南-广东±800 kV特高压直流输电系统闭环实时数字仿真系统,在此基础上对特高压直流输电工程中应用静止无功补偿器(SVC)抑制换流母线电压波动问题进行了详细的研究.仿真结果表明,利用SVC能够很好地抑制投切交流滤波器或电容器引起的换流母线电压波动,改善特高压直流输电系统运行性能,为解决国内特高压直流工程中类似问题提供了参考.
6.期刊论文 胡铭. 卢宇. 田杰. 李海英. 曹冬明. 李九虎. 郑玉平 特高压直流输电系统实时数字仿真研究 -电力建设2009,30(7)
基于RTDS仿真器和南瑞继保公司研制的±800kV直流控制保护样机搭建了云广特高压直流输电系统"孤岛"运行方式实时闭环仿真模型.利用该仿真系统对云广直流单电气元件特性、云广直流输电系统稳态潮流和暂态故障进行了仿真,并与非实时电磁暂态软件EMTDC仿真结果进行了对比.结果显示,2种仿真工具模拟的电气元件特性、系统稳态潮流和暂态特征基本一致,表明了搭建的实时闭环云广直流输电系统的可信性.由于考虑了实际特高压直流控制保护设备的作用,所搭建的实时闭环仿真系统更能反映实际交直流系统的动态特性,具备更实际的参考价值.闭环云广直流输电仿真系统已成功应用于云广特高压直流输电工程相关的多项关键科研项目,为云广特高压直流输电系统的建设和运行提供了有力的技术支持.
7.期刊论文 高鹏. 胡铭. 蔡汉生. 田杰. 陈松林. GAO Peng. HU Ming. CAI Han-sheng. TiAN Jie. CHEN Song-lin 特高压直流输电系统实时闭环仿真建模 -中国电力2010,43(1)
仿真研究是发展高压、超高压和特高压电网的必要手段.为深入研究特高压直流输电技术和特高压交直流混联系统的特性,基于RTDS仿真器和南瑞继保研制的±800kV直流控制保护样机搭建了云广直流输电系统"孤岛"运行方式实时闭环仿真模型.为验证所建模型的有效性和可信性,与非实时电磁暂态软件PSCAD/EMTDC对单电气元件特性、云广直流输电系统稳态潮流和暂态特征进行了仿真校核和分析.校核结果显示,2种仿真工具模拟的电气元件特性、系统稳态潮流和暂态特征基本一致,从而表明了搭建的实时闭环云广直流输电系统的可用性和可信性.由于考虑了UHVDC控制与保护设备的控制作用的实时参与,所搭建的闭环云广直流仿真系统将更能反映实际交直流系统的动态特性,更具实际工程参考价值.所述的闭环云广直流输电仿真系统已成功应用于云广特高压直流输电工程相关的多项关键科研项目,从而为云广特高压直流输电工程的建设和运行提供了有力的技术支持.
8.期刊论文 张庆武. 田杰. 傅闯. 饶宏. 王永平. 卢宇. 曹冬明. 李海英. ZHANG Qing-wu. TIAN Jie. FU Chuang. RAO Hong. WANG Yong-ping. LU Yu. CAO Dong-ming. LI Hai-ying 特高压直流控制系统融冰工作方式研究 -高电压技术2008,34(11)
针对输电线路覆冰严重影响特高压直流输电可靠性的现状,讨论了特高压直流工程阀组单极2阀组并联和双极2阀组并联两种方案;提出了特高压直流系统融冰的控制策略--整流侧并联的2个阀组分别处于定电流控制.逆变侧并联的2个阀组一个定电流控制、另一个定电压控制,其中逆变侧定电流阀组的电流参考值跟踪线路电流测量值的一半,达到平均分配电流的目的,定电压状态的阀组控制整个极的直流电压;分析了融冰方式需要在原直流控制保护系统基础上增加的功能.针对单极2阀组并联的融冰方案进行的实时数字仿真(RTDS)试验证明该融冰方案是可行和有效的.
9.期刊论文 胡铭. 蔡汉生. 田杰. 高鹏. 金小明. 吴小辰. 陈松林. HU Ming. CAI Han-sheng. TIAN Jie. GAO Peng. JIN Xiao-ming . WU Xiao-chen. CHEN Song-lin 云广直流孤岛运行过电压控制措施研究 -高电压技术2008,34(9)
云南-广东±800 kV特高压直流输电系统送端孤岛运行方式下发生直流双极闭锁时,送端交流系统将产生很高的工频过电压.为研究抑制过电压的直流控制措施,基于RTDS实时数字仿真器和南瑞继保公司开发的直流控制保护系统建立了云南-广东±800 kV特高压直流输电系统实时数字仿真系统;利用该实时数字仿真系统,对不同直流控制措施及其对于交流系统过电压水平的影响进行了详细的研究;针对交流滤波器断路器不同性能,提出了两种切实可行减小交流系统过电压的直流控制措施.仿真试验结果表明:采用所提出的控制措施可以有效地将送端交流系统的工频过电压限制在规范要求范围内.
10.学位论文 汪新民 灵宝背靠背高压直流输电极控系统的研究及其应用 2008
高压直流输电控制保护技术，多年以来，一直是困扰我国科技工作者的一道难题。高压直流输电控制保护研究，是促进民族工业的发展，提升我国的核心竞争力的一项关键技术。本文阐述的是就引进西门子技术在灵宝工程实际应用中，所作的科研攻关。
本研究立足于引进技术的实际应用，在简要介绍高压直流输电控制原理的基础上，引出了作者在本项目中完成的主要工作，即灵宝工程极控系统控制策略研究和预测型熄弧角控制功能的实现。极控系统控制策略确定为整流侧通过快速调节α角来保持直流电流恒定；逆变侧为γ角控制。换流变分接头控制是配合极控触发脉冲控制的一种慢速控制，用以保持触发角α、熄弧角γ和直流电压在一定的范围内。预测型熄弧角控制解决了西门子控制技术应用于采用ABB技术生产的换流阀的控制难题，并对熄弧角进行修正，使之在暂态情况下具有正斜率或零斜率，改善了系统稳定性。本文阐述了灵宝工程在RTDS实时数字仿真模型上完成的仿真试验及其录波分析。并从极控系统的整体角度阐述了极控系统的整体架构，着重介绍了作者在灵宝工程极控系统的研究开发中所完成的技术创新和程序设计工作。其中有调节器配合、改进的低压限流(VDCOL)功能、稳定控制中的功率提升、功率回降、频率控制功能及换流变分接头控制功能等的实现原理及程序设计。
引证文献(12条)
1. 高鹏. 胡铭 基于实时仿真器的滤波器频率特性扫描及其实现[期刊论文]-江苏电机工程 2009(2)2. 高鹏. 沙轶. 李洋. 王超 基于RTDS的有功负荷变化轨迹模拟新方法[期刊论文]-浙江电力 2008(5)3. 张宏宇. 钱珞江. 舒敏波 一种交直流输电系统非特征谐波的分析[期刊论文]-江苏电机工程 2008(5)
4. 钱珞江. 叶飞. 钟启迪 数字—物理模型互联方法及混合仿真系统稳定性研究[期刊论文]-电力自动化设备 2008(9)
5. 胡铭. 蔡汉生. 田杰. 高鹏. 金小明. 吴小辰. 陈松林 云广直流孤岛运行过电压控制措施研究[期刊论文]-高电压技术 2008(9)
6. 付颖. 罗隆福. 童泽. 李勇. 周金萍. 许加柱. 刘福生 直流输电控制器低压限流环节的研究[期刊论文]-高电压技术2008(6)
7. 何雪峰. 高鹏. 王永平. 赵希才. 李海英 基于RTDS的一种直流触发角测量方法及其实现[期刊论文]-华中电力2008(3)
8. 郭琦. 韩伟强. 饶宏. 赵成勇. 贾旭东 高肇直流"07·1·1 5"故障的RTDS仿真对比研究[期刊论文]-南方电网技术2008(2)
9. 常浩. 张民. 马为民 实时数字仿真器的应用[期刊论文]-中国电力 2006(7)10. 姜旭. 肖湘宁 级联结构SSSC的RTDS小步长建模[期刊论文]-高电压技术 2006(10)11. 沈志刚. 汪道勇 MACH2系统在高压直流输电中的应用[期刊论文]-高电压技术 2006(9)12. 李建胜. 宋志国. 汪道勇 政平换流站的无功功率控制[期刊论文]-高电压技术 2006(9)
本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_gdyjs200512017.aspx授权使用：湖南大学(hunandx)，授权号：2c0dfe6a-321b-4b8c-bf45-9e5800d222c8
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第３１卷第１２期
２００５年
１２月
高电压技术
ＨｉｇｈＶｏｌｔａｇｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
、，０１．３ｌＮ０１２
Ｄｅｃ，２００５・４５・
广……～…、
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灵宝背靠背直流输电工程中的ＲＴＤＳ试验模型
钱珞江・，邓红英ｚ，陶瑜ｓ
（１．武汉大学电气工程学院，武汉４３００７２；２．江西电力职业技术学院，南昌３３００３２；
３．北京网联直流输电系统工程有限公司，北京１０００８８）
摘要：为评估对灵宝背靠背直流联网工程直流系统控制保护技术的掌握情况并保证工程进度按计划顺利实施，
在现场调试前对二次系统设备依设计规范在实验室进行了闭环仿现场运行试验。采用北京网联公司（ＢＩＮ２Ｃ）实时
数字仿真器（ＲＴＤＳ）建立了仿现场一次试验回路模型，同时根据直流输电基本调节原理建立了使试验模型仿真运行所必须的ＲＴＤＳ软件内部换流器控制模型，以校核模型运行的仿真度。在内部模型的控制下ＲＴＤＳ试验回路模
型的结构参数被调整到其所有运行状态变量均与设计值相符合，证明了试验模型仿现场运行的有效性。经过校棱
的ＲＴＤＳ试验回路已成功地应用于灵宝工程整套二次设备的功能验证。关键词：高压直流输电，实时数字仿真｝试验模型｝换流器控制中国分类号：ＴＭ７３２
文献标识码：Ａ
文章编号：１００３—６５２０（２００５）１２—００４５－０３
ＲＴＤＳＴｅｓｔｉｎｇ
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ＬｉｎｇｂａｏＢＴＢＨＶＤＣＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
ＱＩＡＮＬｕｏｊｉａｎ９１，ＤＥＮＧＨｏｎｇｙｉｎ９２，ＴＡＯＹｕ３
（１．Ｓｃｈ００１Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ
Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＷｕｈａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｗｕｈａｎ
４３００７２，Ｃｈｉｎａ；
２．ＪｉａｎｇｘｉＥｌｅｃｔｒｉｃａｌ
ＴｒａｉｎｉｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｎａｎｅｈａｎｇ３３００３２，Ｃｈｉｎａ；Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
３．ＢｅｉｊｉｎｇＨＶＤＣＳｙｓｔｅｍ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＬｉｎｇｂａｏＢＴＢ
ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ
Ｃｏ．，Ｉ，ｔｄ．，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８８，Ｃｈｉｎａ）
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０引言
西北一华中联网灵宝换流站工程是我国第一个完全国产化的直流输电工程“ｊ，其中换流站主要二次系统在进入现场调试前必须经过实验室的仿现场实时动态模拟运行试验，以检验其各项性能指标是否符合设计要求。仿现场的一次系统试验回路由北京网联直流输电系统工程有限公司（ＢＤＣＣ）利用其现有的实时数字仿真器（ＲＴＤＳ）建立实时数字仿真模型，通过配置合适的Ｉ／Ｏ接口装置，在物理层面上实现与外部被试设备的闭环连接。
１
装置的试验，即由ＲＴＤＳ软件建立一次系统仿真模型并利用其硬件物理效应测试外部的控制保护装置口。］。因此，ＲＴＩ）Ｓ一次系统模型对实际系统的仿真度，即仿真模型能否按工程设计参数模拟现场运行，直接关系到试验结果的有效性。
灵宝工程是单元换流器ＨＶＤＣ系统［４］，将华中
电网２２０ｋＶ系统与西北电网３３０ｋＶ系统互联。
由于受ＲＴＤＳ处理器运算速度的限制，整流桥、逆变桥模型不能建在同一实时并行模块ｒａｃｋ中，即两者间必须通过跨ｒａｃｋ串行连接，意味着建模时实际的“背靠背”连接必须由一段分布参数单导线输电线路连接来近似。根据贝杰龙线路数值模型原理，线路参数的确定以行波传播时间等于计算步长为准则，随后的试验证明：这种模型处理方法虽然使直流
ＲＴＤＳ仿真试验模型的结构
通常ＲＴＤＳ在电力系统中主要用于控制保护
万方数据
・４６・Ｄｅｃ．２００５
ＨｉｇｈＶｏｌｔａｇｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
Ｖ０１．３１Ｎｏ，１２
母线接地短路时的暂态故障电流仿真值低于设计计算值，但仍远高于保护动作的设计整定值，不影响对被试品灵敏性的检测效果。
ＲＴＤＳ模型元件库中ＨＶＤＣ系统建模用元件是“６脉动阀组双绕组变压器”组合元件，即实际的一台三绕组换流变压器需等效为两台双绕组变压器模型，相当于忽略变压器阀侧两绕组间的磁耦合。因实际工程中双桥三绕组换流变压器均加装了桥问解耦装置，故两台无耦合双绕组等效变压器模型与实际情形相符。
直流两端的交流电网分别采用三相等效电路模型，因灵宝换流站与西北电网间有一条输电线路，故换流站３３０ｋＶ交流母线节点与相应等效网络端口节点间应增加一个三相线路模型。
系统整体仿真模型结构见图１，整流侧（华中侧）换流变△绕组为Ｙ／△『１１接法，逆变侧（西北侧）换流变△绕组为Ｙ／Ａ－１接法；两侧交流滤波器采用ｃ型，ＨＰ型和双调谐型多支路开关滤波器组合元件模型，参数依据设计值（特征谐波频率一（１２ｎ±１）倍基频）确定，以保证交流母线电压的波形质量。
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ｊ华中侧２２０ｋＶ等值电网；．西北侧３３０ｋｖ等值电网：
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图１灵宝工程ＨＶＤＣ系统模型
啦！ＬｉａｇｂａｏＨＶＤＣｓｙｓｔｅｍｍｏｄｅｌ
除两侧交流电网模型外，图１中所有元件模型的参数可以且必须按一次设备制造规范参数确定。而交流电网电压源模型中的幅值和相位属于工况参数，需与整个模型的运行工况相符，即电压源参数需在运行中调整，其前提或判据是使模型的如下主要运行参数与设计值（额定工况）相符：直流电压Ｕｄ一
１２０
ｋＶ；直流电流Ｉｄ一３ｋＡ；整流侧点火角０Ｌ。＝
１５。；整流侧换相角卢一２２。；逆变侧熄弧角ｙ一１７。。但阀组不能脱离换流器控制系统而独自运行。若无换流器控制系统给阀组模型提供必要的点火脉冲信号，则整个ＲＴＤＳ一次系统模型无法运行，更谈不上模型参数调整和模型校验。显然，用外部待测试的换流器控制设备来控制ＲＴＤＳ阀组模型运行不
万
方数据合逻辑ｍ，只有在ＲＴＤＳ内部用软件搭建换流器控制模型，这也是本次仿真试验建模工作的重难点。
２
ＲＴＤＳ内部换流器控制模型的设计
因不必以实际换流器控制设备性能为考量对
象，故本文根据直流输电通用控制理论ｏ］、参考美国Ｂｌａｅｋｗａｔｅｒ工程ＲＴＤＳ仿真模型框架”］、针对灵宝工程具体结构和参数，设计出简单但却具有换流器控制基本调节功能的内部软件控制模型。２．１整流侧点火角ａｎ的确定
Ｕｄ—Ｉｄ特性曲线是直流控制的根本目的，它决定了直流系统的稳态工况及受扰动时的动态特征口］。整流侧最常用的控制方法是以几为控制对象，并与％形成反馈控制，即定电流调节口Ｒ，控制电路为比例一积分（ＰＩ）调节电路。据此建立的郎调节器模型见图２，用Ｊａ的测量值与参照值Ｉ“。一
３
ｋＡ的偏差△，ｄ经ＰＩ环节确定％。，ｄ＜３ｋＡ时
口Ｒ减小，从而使ｊａ增大。工程中咋的下限值ｎ。。一般取５。，上限值ａ。，则取闭锁阀组时的９０。（控制器停止状态时的‰缺省值“”）。
图２比例一积分定电流％调节器模型
Ｈ昏２
ＰＩｃｕｒｒｅｎｔ％ｒｅｇｕｌａｔｏｒｍｏｄｅｌ
２．２逆变侧点火角口Ｔ的确定
逆变侧的控制必须与整流侧配合，以使Ｕｄ—Ｉ。工作点为稳定的运行点。这分两种情况：
１）正常工况时逆变侧定７控制
正常工况是指整流侧调节器能在郎的限制范
围内使Ｌ达到额定值ｋ一３ｋＡ。这时逆变侧调节
器的主要目的是使ｙ《１７。（安全值），以免换相失败引起直流母线短路。逆变侧定ｙ与整流侧定Ｊａ的Ｕｄ－－ｌｄ运行特性见图３（Ａ点为额定工作点）。
图３正常工况时逆变侧定＾整流侧定Ｊｄ运行
Ｆｉｇ．３
Ｃｍｌｓｔｒｉｎ
ｉｎｖｅｒｔｅｒ＆ｃｏｎｓｔ／ｄｉｎｒｅｃｔｉｆｉｅｒ
高电压技术第３１卷第１２期・４７・
逆变侧定ｙ的调节器控制电路模型设计与整流侧定，ｄ的类似，也是通过ＰＩ调节形成；ｒ－－ａＩ反馈电路，只是口。为９０６～１５５。，其中ａ。。。一９０。由逆变与整
流反相要求决定４”，而ａ。一１５５。旨在让逆变器的
触发越前角《２５。。
２）交流电压波动时逆变侧定Ｌ控制
当交流系统电压出现波动使整流侧母线电压过
低或逆变侧母线电压过高时，整流侧调节器即使运
行至口‰。一５。也无法使Ｉｄ达到Ｊａｘ一３ｋＡ，这时整
流侧已转为定％控制（见图４（ａ）），若逆变侧仍为定ｙ控制，则工作点Ｂ的稳定性很差，交流母线电压幅值Ｅ（Ｕｄ一１．３５Ｅｃｏｓａ。）的小幅变化将使Ｉ。大幅摆动口”。故为了系统的安全稳定运行，逆变侧应
转为定Ｊｄ（－－０．９１ｄＮ一２．７ｋＡ）控制，以适应整流侧
的定％＝５。（见图４（ｂ），Ｃ点为工作点）。
ｌ蔼：定
ｌ整流侧定∞＾：
Ｊ
．
图４逆变侧的两种工况控制
ｎ辱４
Ｂｏｔｈｃｏｎｔｒｏｌｓｉｎｉｎｖｅｒｔｓｉｄｅ
实际上逆变侧的定Ｊａ控制与定７控制不允许同时工作，故ＲＴＤＳ模型中需为之设计一个自动切换逻辑［１３３。切换判据为Ｊａ的大小，具体实现方法见图５，交流系统电压正常时Ｉｄ一，“。、△，ｄ一０，定ｊｄ调节器输出的。，达上限值１５５。，单选函数ｍｉｎ功能模型选择定ｙ调节器输出的ａ．；而交流系统电压异常使“＜ｏ．９Ｉａ，。时△，ｄ＞０．１，定７调节器输出的ａ．达上限值１５５。，同时定Ｊｄ调节器输出的ｑ由１５５。降至新的平衡点，ｍｉｎ函数转而选择定Ｌ调节
器输Ｈ｛的％
，ｄ
０
Ｉ，呲
图５逆变侧调节器模型
Ｆｉｇ．５
Ｒｅｇｕｌａｔｏｒ
ｍｏｄｅｌｉｎｉｎｖｅｒｔｓｉｄｅ
万
方数据３点火脉冲信号的发生
发生点火脉冲的关键是：①为了与交流换相电压同步，实际中一般采用锁相环；②为避免产生非特征谐波电流，近３０年来点火脉冲均按等间距触发而不按相触发，即每一轮回。角的时间起始点等间隔、触发脉冲等宽度。
ＲＴＤＳ的控制元件模型库中有锁相环、等间距点火脉冲发生器等模型‘１“，能很方便地组合成切合实际的点火脉冲仿真模型。６脉冲阀组（桥）的点火电路模型及其发生的点火信号ＦＰ见图６，ＦＰ为十进制的字（ＷＯＲＤ），在阀组模型中被转为二进制的位（ＢＩＴ）来控制不同的阀臂通断，如ＦＰ一６—
０００１１０使＃２、＃３阀臂导通。
麓＝｜籍Ｈ点火删嚏螂Ｌ
ｕｎ一相Ｉ
％一Ｉ环Ｊａ—一！壁垄！！！：！
ｌ卜一
图６点火电路模型及脉冲信号
ｒｉｇ．６
Ｆｉｒｉｎｇ
ｍｏｄｅｌ＆ｐｕｌｓｅｓｉｇｎａｌ
４
ＲＴＤＳ仿真试验模型的参数调整和确定
等效交流电网模型的电压源幅值和相位需在整个模型运行过程中调整和确定，其基本步骤为：先用潮流算法初步给出幅值和相位值；再在内部控制下启动模型运行，反复修改幅值和相位值，直至Ｕｄ、
ｋ“、∥、ｙ等几个工况参数仿真结果与设计值相符。
确定后的电压源模型参数为：
华中侧Ａ相Ｅｓ】一ｌ９５．９６么１５．８０７。ｋＶ，
西北侧Ａ相Ｂ２－－２７４．３４么一１４．６３６。ｋＶ。换流站相应的功率１００％Ｐｗ工况参数的ＲＴＤＳ仿真运行测量值与设计计算理论值的对比见表１。另外对功率１１０％ＰＮ、５０％ＰＮ、１０％ＰＮ等工况的类似对比校验结果均较理想口“。
表１表１
ＲＴＤＳ仿真运行结果
Ｔａｂ．１
ＲｅｓｕｌｔｓｏｆＲＴＤＳ
ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｕｎｎｉｎｇ
参数ｈ／ｋＡＵｄＮ／ｋＶ
ａＲ／（。）他／（。）
ｐＩ／（。）
∥（。）
设计值
３．０
１
２０．０
１５
０
２１
６９
２０．６０１７．０
仿真值
３．０
１２１．９１５．１
２２．０３
２２
９５
１７．０
（下转第６５页
２００５年１２月高电压技术第３１卷第１２期・６５－
阻抗是０．９４０６么２．８５４。ｎ，散流密度的最大值是
０．０００１７０
Ａ／ｍ，最小值是４．４５１×１０
６６
Ａ／ｍ，接触Ｖ。等间距下
参考文献
［１］ＳｖｅｒａｋＪ矗ｏｐｔｉｍｕｍｇｍｕｄｄｉｎｇ
ｇｒｉｄ
ｄｅｓｉｇｎｕｓｉｎｇｖａｒｉａｂｌｅ
３７４
ａ
电压最大值和最小值的差为０．０５４接地网的最大跨步电压是０．０３８
是０．１４１
０．０３７１
０
ｓｐａｃｉｎｇ。％ｈ－
Ｖ、最大接触电压
ｎｉｑｕｅＥＪ］．ＩＥＥＥＴ－ＰＡＳ．１９７６，９９（１）：３６２［２３
Ｄａｗａｌｌｂｉｔｗｏ
Ｆ．Ｍｕｋｈｅｄｌｍｒ１３．Ｏｐｔｉｍｕｍｄｅｓｉｇｎｏｆｓｕｂｓｔａｔｉｏｎｇｒｏｕｎｄｉｎｇｉｎ
Ｖ；不等间距下接地网的最大跨步电压是
２
ｌａｙｅｒ∞ｎｈ
ｓｔｎｌｃｌ＇ｕ旺Ｊ］ＩＥＥＥ
Ｔ－ＰＡＳ，１９７５，９４（２）；２５２—２７２．
ｕｎｅｑｕａｌｌｙｓｐａｃｅｄ
ｖ、最大接触电压是０．０９８
Ｖ，最大接触电压
［３］Ｈｕａｎｇ１．．ｃｈ朗ｘ．Ｙａｎ
［Ｊ：ＩＥＥＥ
Ｔｒａｎｓ。ｎ
Ｈ．ＳｔｕｄｙｏｆｇｍｕｎｄＬａｇｇｒｉｄｓ
ＰＷＲＤ，１９９５，１０（５）：７１６—７２２．
降低了３０．３５％。可见最优化后，地表电位分布更均
［４］孙旭．王琦．变电站接地网优化没计［刀．广东电力．１９９９，１２（３）：１６—１８．［５］高延庆，何盒良．曾蝾．发．变电站接地网安全性能分析［Ｊ］中国电力，
２００１．５４（５）：３３—３６．
匀，最大和最小接触电压的差值降低了４９．５８％，对接地阻抗影响很小，导体散流也比等间距的均匀得多（边角导体散流减小，中间导体散流增加）。
３结论
ａ）接地网导体本身的内阻抗以及导体间的互感
［６３
ＳｔｏｌｌＲ【．仉ａｍ［ｙｓＬａ
Ｐｒｅｓｓ，１９７４．
ｏｆｅｄｄｙ
ｃＬ－ｒｒｅｍｓ［Ｍ］Ｏ：ｄｏｒｄ：Ｏｘｆｏｒｄ
Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ
［７］Ｆｒｅｄｅｒｉｃｋ
Ｗｇｍｖｅｒ．１ｄｄｕｃｔ—ｅａｌｃＬ】ｌａｔｉｏｎｓ［Ｍ［Ｎｅｗ
７９
Ｆ．Ｈ
Ｙｏｒｋ：Ｄｏｖｅｒｐｕｂ—
ｌｉｅａｔｉｏｎｓ．１９６２
［８］李中新，袁建生，张丽萍变电站接地网模拟计算［Ｊ］中国电机工程学
搬．１９９９，１９（５）；７６
要考虑即接地网是不等电位的，大型接地网更是如此，按等电位计算不能真实的反映接地网。
ｂ）用对数函数优化计算最优压缩比，计算结果较理想，考虑问题较全面。
ｃ）从计算可看出，最优压缩比随接地网边长的增加而增加，随单个方向上导体根数的增加而增加，随土壤电阻率的增加而减少。
｛上接第４７页）５结语
［９］Ｈｙｕｎｇ－ｓｏｏＬｅｅ，Ｊｕ＊掌Ｈｏｏ．ｒａｗａｌｉｂｉ
ｓｉｇｎｓｉｎ
ａｋ
Ｅｆｆｌｅｉｅｍｇｍｕｎｄｇｒｉｄｓｄｅ－
ｌａｙｅｒｅｄ
ｓｏｉｌｏ］．ＩＥＥＥＴｒａｎｓｏｎＰＷＲＤ．１９９８，１３（３）：７４５—７５１．
（收稿日期２００４－１０－２０）
［１０］薛毅晟优化原理与方法［Ｍ］北京：北京工业大学出版杜，２００１．
棣华１９７９年生．研究生，从事电力系境过电压方面的研究工作。电｛舌：
（０５７１）５１２１１０５７；Ｅ－ｍｉｌ：ｘｕ＿＿ｈｕａ２００２＠１６３一
文习山１９６２年生，教授，博导，主要从事高电压新技术及纳米技术、电气设
备绝缘在线监测投诊断技术、防雷与接地等研究工作。
［５］夏道止，沈赞高压直流输电系统的谐波分析及滤波［Ｍ］北京：水利
水电出版社，１９９４．
［６］廖璜，粱加红，姚新宇．突时仿真理论与支撑技术［Ｍ］长抄；国防科
技大学出版社．２００２
ａ）以灵宝工程一次系统工况设计计算值为标准，ＲＴＤｓ试验模型的结构和所有参数都通过模型运行的校验与校核。本文为校验试验模型仿真度所建立的内部控制模型只需变动少数几个工况参数整定值就可用于其它ＨＶＤＣ工程的ＲＴＤＳ试验。
ｂ）试验模型建立并确认无误后，随即转入由被试设备外部控制运行、按二次设备功能设计要求进行的一系列仿现场运行调试，获得大量有价值数据；同时也证实了ＨＶＤＣ控制保护设备现场调试前进行实时仿真运行试验的必要性。
参考文献
［１］常浩．我呵高Ｊ的芏流输电工程国产化回顾及现状厂』］高电压技术，
２００４，３０（Ｉｉ）：３－４，３６
［７３浙江大学．直谎输电［Ｍ］．北京：亦利电力出版社，１９８５．
［８］陶瑜，龙荚，韩伟，高压直流输电控制保护技术柏发展与现状［Ｊ］
高电压技术，２（１０４，３０（１１）：８
１０，１７．
［９］ＲＴＤＳ公司．ＲＳＣＡＤＴｕｔｏｒｉａｌｓ［Ｒ］武汉：武汉大学，２００３［１０３ＧＩｅｓｂｒ∞ｈＷＪ，Ｊｉａｎｇｘ，Ｍａｚｕｒ＆Ｍｏｄｅｌ
ＨＶｌｌ；ｃｏｎｔｒｏｌ
ｄｅｖｅｆｏｐｍｅｒＬｔ
’９６】ｎｔ㈣ｍｌＣｘｍｆｅ—ｏｎ
２［ｓＬ］，１９９８
ｅＬｅｃｔｒｏｎｍｇｎｅｔｉｃ
ｆｏｒｔｈｅＲＴＤＳＴＭ
ｓｉｍｕｌａｔｏｒ［Ｃ＿－．Ｐ—ｅｄｉｎｇｓ
Ｍａｎａｇｅｍｎｔ
ａｎｄ
Ｆｍｅｒｇｙ
Ｐｏ…Ｄｅｌｉｖｅｒ
ｏｆ
ａｎ
ａｃｔｕａｌ
ｏｆＥＭＰＤ
＾Ｖｏｌ
４４９４５４
ＶａｌｉｄａｔｉｏｒＩｏｆａｆｕｌｌｙｄｉｇｉｔａｌｒｅａｌ一
１１１ｊ
Ｗｉ盯ｃｋｘＲＰ－ＧｉｅｂｒｅｃｈｔＷＪ，ＫｕｆｆｅｌＲ
Ｔｉｍｅ
ｔｒａｎｓｉｅｎｔｓｓｉｍｕｌａｔｏｒｆｏｒＨＶＤＣＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆ
ｓｙｓｔａｚｉ＆Ｄ０ｎｔｍＬａ
ＰｏｗｅｒＣｏｎｆｅｒ—７５９．
ｓｔｕｄｉｅｓ［Ｃ［．ＡＶＩ＂’９３
ｅｎｃｅ
ＪｏｉｎｔＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ
ｏｎＡｌｈｅｎｓＲ卅ｅｆｌ乱Ｖ０１．２．［ＲＩ］，１９９３｛７５１
ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆ
Ｌ１２］ＲｉｕｉｇｅｒＪ．Ｄｉｇｉｔａｌ
ｔｏ
ＨＶＩＸ；ｔｒ蚰ｓｍｉｓｓｉｏｎ
ａｎｄｈ∞ｒｒｅｌａｔｉｏｎ
ｏｎ
ｓｉｍｕｌａｔｏｒ
ｓｔｕｄｉｅｓ［ｃ］１９９１ｌｎｋⅡｍｔｍ鹏【Ｃ．ｈ．ｎｆｅｆ｜＿ｅｎｅｅ
４１４—４１６．
ＡＣ趴ｄＤＣ
ＰｏｗｅｆＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｒｕ矗ｊ．］．１９９１［１３ｊ
ＲｎｕｔｒａｙＡ．ｒａｓｈＰ
Ｋ．‰ｄａＳ
Ｔｒｉｍｓ
ｏｎ
Ｋ．Ａｆｕｒｙｓｅ］ｆ－ｔｕｎｉｎｇ
ＰＩｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ
ｆｏｒ
ＨＶＩＸ＇，ｌｉｎｋｓ［１］ＩＥＥＥ
６７９
ＰｏｗｅｒＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ．１９９６．１１（５）：６６９—
［２］ｒ）ｕｃｈｅｎ
［１４：Ｋｈａｔｒｉ
Ｈ，ｌ。ｇｅｒｋｖｉｓｒＭ，ＫｕｆｆｅｌＲ，ｅｔ
ａ
Ｖ，＆ｘｍ
ｇａｔｅ
Ｖ
Ｋ，Ｊｉｎ
Ｈ．，ａｎａｌｙｓｉｓａｎｄ
ａ１．ＨＶｌ２Ｃｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄｃｏｎｔｒｏｌ
ｖｅｎｔｉｏｎＨｌ
ｓｖｓｔｅｍｔｅｓｔｉｎｇｕｓｉｎｇＦｉｒｓｔ
ｍａｌ－ｔｉｍｅｄｉｇｉｔａｌ
ｏｎ
ｓｉｍｕｌａｔｏｒ（ＲＴＤＳ）Ｅｃ］ＩＣＤＳ’９５
ｆｉｒｉｎｇ
ｕｎｉｔｆｏｒ
ＨＶＩＸ；…ｎｅｎ
１９９４
ＦＡ４ＴＰｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ
ｏｆ㈣一
ＡＣ
ｏｐｅｒａｔｉｎｇｗｉｔｈｗｅａｋ
ｏｎ
ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＣｏｎｆｅｍｎｃｅ
１％ｇｉｔｓｉ
ｈｙ帆ｒＳｙｓｔｅｍＮｍｕｌａｔｏｒｓ．［ｉ
ｓｙｓｔｅｍｓ［ｃ］．Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆ
Ｃｏｍｐｕｔｅｒ
Ｃ．ａｎａｄｉａｎＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅ
７３１７７．
Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌａｎｄ
１：，１９９５：２１５．
Ｌ３ｊ
ＫｕＲｄ
Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｖ０１．１．ｈ１．］．１９９４：１
Ｒ．ＷＬａｒｃｋｘ
［１５］脒琦．高压直流输电系统的宴时数字仿真研究［Ｒ］武汉：武汉大学，
ＲＰ，ＤｕｃｈｅｎＨ．ｅｔａｌ
ｃａｐａｂｉｌｉｔｙＦｉｒｓｔ
ｕｓｉｎｇ
Ｅｘｐａｎｄｉｒ，ｇ
ａ
ａｎ
ａｎａｌｏｇｕｅＨＶＩＸ：ｄｉｇｉｔａｌ
ｓｉｍｕＬａｔｏｒ
２００４
ｓｉｍｕｌａｔｏｒ’ｓ
ｍｏｄｅｌｉｎｇ
ｒｅａｌ‘ｔｊｎｍ
≤ＲＴＤＳ）Ｌ州ＩＣＤＳ’９５
Ｓｙｓｔｅｍ
ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ
９９
（收稿日期２００５
Ｐｏｗｅｒ
９８
０８）
Ｃｏｎｆｅｒｅｒ矬。ⅡＤｉｇｉｄｄ
Ｓｉｍｕｌａｍｒｓ［ｓＩ］．１９９５：１
ｎｊ马为民阿北华中联网背靠背直流＿［程一次幕统设ｉｔＣＪ］高电压技术，
９００４．３０（１】）．５７
钱珞江１９６１年生，博士生，副教授，从事电力系统仿真研究。电话：（０２７
６８７７２３９４；Ｅ＿瑚１｝・Ｉｊｑｌａｎ＠ｗｈｕ
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ｃｎ
万方数据
灵宝背靠背直流输电工程中的RTDS试验模型
作者：作者单位：
钱珞江， 邓红英， 陶瑜， QIAN Luojiang， DENG Hongying， TAO Yu
钱珞江,QIAN Luojiang(武汉大学电气工程学院,武汉,430072)， 邓红英,DENG Hongying(江西电力职业技术学院,南昌,330032)， 陶瑜,TAO Yu(北京网联直流输电系统工程有限公司,北京,100088)
高电压技术
HIGH VOLTAGE ENGINEERING2005，31(12)12次
刊名：英文刊名：年，卷(期)：被引用次数：
参考文献(15条)
1. 常浩 我国高压直流输电工程国产化回顾及现状[期刊论文]-高电压技术 2004(11)
2. Duchen H. Lagerkvist M. Kuffel R HVDC simulation and control system testing using a real-timedigital simulator (RTDS) 1995
3. Kuffel R. Wierckx R P. Duchen H Expanding an analogue HVDC simulator's modeling capability using areal-tirne digital simulator (RTDS) 1995
4. 马为民 西北-华中联网背靠背直流工程一次系统设计[期刊论文]-高电压技术 2004(11)5. 夏道止. 沈赞 高压直流输电系统的谐波分析及滤波 19946. 廖瑛. 梁加红. 姚新宇 实时仿真理论与支撑技术 20027. 浙江大学 直流输电 1985
8. 陶瑜. 龙英. 韩伟 高压直流输电控制保护技术的发展与现状[期刊论文]-高电压技术 2004(11)9. RTDS公司 RSCAD Tutorials 2003
10. Giesbrecht W J. Jiang X. Mazur G Model development of an actual HVDC control for the RTDSTMsimulator 1998
11. Wierckx R P. Giebrecht W J. Kuffel R Validation of a fully digital realtime electromagnetictransients simularor for HVDC system & controls studies 1993
12. Rittiger J Digital simulation of HVDC transmission and its correlation to simulator studies 199113. Routray A. Dash P K. Panda S K A fuzzy self-tuning PI controller for HVDC links 1996(05)
14. Khatri V. Sood V K. Jin H Analysis and EMTP simulation of a conventional gate firing unit for HVDCconyerters operating with weak AC systems 199415. 陈琦 高压直流输电系统的实时数字仿真研究 2004
相似文献(10条)
1.期刊论文 张建华. 李胜. 李春叶. ZHANG Jian-hua. LI Sheng. LI Chun-ye 基于RTDS的三电平VSC-HVDC多目标控制及仿真 -华北电力大学学报2009,36(4)
建立了二极管中性点箝位三电平(NPC)换流器的动态数学模型,讨论了基于三电平换流器的高压直流输电系统的有功和无功基本控制策略.为了能充分利用VSC-HVDC的可控制性,开发了可以分别对直流和交流系统进行控制的多目标控制器.采用了改进的正弦波PWM(ISPWM)技术,提高了直流电压的利用率.基于RTDS的实时数字仿真实验验证了所提出的控制策略和控制器,展示了VSC-HVDC的良好的性能.
2.期刊论文 刘长胜. 陈礼义. 郑玉森. 李志兴 电力系统模数混合试验系统 -天津大学学报2004,37(1)
为了研究新型继电保护和各种探制设备,必须建立一种准确而有效的电力系统实时试验系统,文中讨论了电力系统动态模拟和实时数字仿真(RTDS)的建模、相似性、试验方法和有效性.基于两种试验系统的互补性,作者提出一种模数混合试验系统,在这种混合试验系统中可以进行电力系统控制设备和继电保护的各种性能试验与研究.
3.会议论文 胡铭. 金小明. 田杰. 高鹏. 蔡汉生. 许爱东. 吴小辰. 陈松林 利用SVC改善特高压直流系统运行性能实时数字仿真研究 2008
云南-广东±800kV特高压直流输电系统送端孤岛运行方式下，由于送端系统较弱，直流系统投切交流滤波器/电容器将会在换流母线上产生较大的电压波动，影响直流系统运行。利用RTDS实时数字仿真器和南瑞继保公司开发的直流控制保护系统建立了云南-广东±800kV特高压直流输电系统闭环实时
数字仿真系统，在此基础上对特高压直流输电工程中应用静止无功补偿器(SVC)抑制换流母线电压波动问题进行了详细的研究。仿真结果表明利用SVC能够很好的抑制投切交流滤波器/电容器引起的换流母线电压波动，改善特高压直流输电系统运行性能，为解决国内特高压直流工程中类似问题提供了参考。
4.期刊论文 张凤鸽. 张凤武. ZHANG Feng-ge. ZHANG Feng-wu 高压直流输电极控系统的RTDS模型 -华中电力2006,19(1)
极控是高压直流输电系统运行所不可或缺的.文章基于直流输电的调节理论和极控的基本功能要求,在实时数字仿真器RTDS上建立了较通用的极控模型,使高压直流输电系统RTDS模型能够按照设计参数仿真运行并模拟各种故障.该研究已应用于我国西北-华中背靠背直流联网工程.
5.期刊论文 胡铭. 金小明. 田杰. 高鹏. 蔡汉生. 许爱东. 吴小辰. 陈松林. HU Ming. JIN Xiao-ming. TIAN Jie. GAO Peng. CAI Han-sheng. XU Ai-dong. WU Xiao-chen. CHEN Song-lin 静止无功补偿器改善特高压直流运行性能仿真研究 -中国电力2009,42(3)
云南-广东±800 kV特高压直流输电系统送端孤岛运行方式下,由于送端系统较弱,直流系统投切交流滤波器或电容器将会在换流母线上产生较大的电压波动,影响直流系统运行.利用实时数字仿真器(RTDS)和南瑞继保公司开发的直流控制保护系统建立了云南-广东±800 kV特高压直流输电系统闭环实时数字仿真系统,在此基础上对特高压直流输电工程中应用静止无功补偿器(SVC)抑制换流母线电压波动问题进行了详细的研究.仿真结果表明,利用SVC能够很好地抑制投切交流滤波器或电容器引起的换流母线电压波动,改善特高压直流输电系统运行性能,为解决国内特高压直流工程中类似问题提供了参考.
6.期刊论文 胡铭. 卢宇. 田杰. 李海英. 曹冬明. 李九虎. 郑玉平 特高压直流输电系统实时数字仿真研究 -电力建设2009,30(7)
基于RTDS仿真器和南瑞继保公司研制的±800kV直流控制保护样机搭建了云广特高压直流输电系统"孤岛"运行方式实时闭环仿真模型.利用该仿真系统对云广直流单电气元件特性、云广直流输电系统稳态潮流和暂态故障进行了仿真,并与非实时电磁暂态软件EMTDC仿真结果进行了对比.结果显示,2种仿真工具模拟的电气元件特性、系统稳态潮流和暂态特征基本一致,表明了搭建的实时闭环云广直流输电系统的可信性.由于考虑了实际特高压直流控制保护设备的作用,所搭建的实时闭环仿真系统更能反映实际交直流系统的动态特性,具备更实际的参考价值.闭环云广直流输电仿真系统已成功应用于云广特高压直流输电工程相关的多项关键科研项目,为云广特高压直流输电系统的建设和运行提供了有力的技术支持.
7.期刊论文 高鹏. 胡铭. 蔡汉生. 田杰. 陈松林. GAO Peng. HU Ming. CAI Han-sheng. TiAN Jie. CHEN Song-lin 特高压直流输电系统实时闭环仿真建模 -中国电力2010,43(1)
仿真研究是发展高压、超高压和特高压电网的必要手段.为深入研究特高压直流输电技术和特高压交直流混联系统的特性,基于RTDS仿真器和南瑞继保研制的±800kV直流控制保护样机搭建了云广直流输电系统"孤岛"运行方式实时闭环仿真模型.为验证所建模型的有效性和可信性,与非实时电磁暂态软件PSCAD/EMTDC对单电气元件特性、云广直流输电系统稳态潮流和暂态特征进行了仿真校核和分析.校核结果显示,2种仿真工具模拟的电气元件特性、系统稳态潮流和暂态特征基本一致,从而表明了搭建的实时闭环云广直流输电系统的可用性和可信性.由于考虑了UHVDC控制与保护设备的控制作用的实时参与,所搭建的闭环云广直流仿真系统将更能反映实际交直流系统的动态特性,更具实际工程参考价值.所述的闭环云广直流输电仿真系统已成功应用于云广特高压直流输电工程相关的多项关键科研项目,从而为云广特高压直流输电工程的建设和运行提供了有力的技术支持.
8.期刊论文 张庆武. 田杰. 傅闯. 饶宏. 王永平. 卢宇. 曹冬明. 李海英. ZHANG Qing-wu. TIAN Jie. FU Chuang. RAO Hong. WANG Yong-ping. LU Yu. CAO Dong-ming. LI Hai-ying 特高压直流控制系统融冰工作方式研究 -高电压技术2008,34(11)
针对输电线路覆冰严重影响特高压直流输电可靠性的现状,讨论了特高压直流工程阀组单极2阀组并联和双极2阀组并联两种方案;提出了特高压直流系统融冰的控制策略--整流侧并联的2个阀组分别处于定电流控制.逆变侧并联的2个阀组一个定电流控制、另一个定电压控制,其中逆变侧定电流阀组的电流参考值跟踪线路电流测量值的一半,达到平均分配电流的目的,定电压状态的阀组控制整个极的直流电压;分析了融冰方式需要在原直流控制保护系统基础上增加的功能.针对单极2阀组并联的融冰方案进行的实时数字仿真(RTDS)试验证明该融冰方案是可行和有效的.
9.期刊论文 胡铭. 蔡汉生. 田杰. 高鹏. 金小明. 吴小辰. 陈松林. HU Ming. CAI Han-sheng. TIAN Jie. GAO Peng. JIN Xiao-ming . WU Xiao-chen. CHEN Song-lin 云广直流孤岛运行过电压控制措施研究 -高电压技术2008,34(9)
云南-广东±800 kV特高压直流输电系统送端孤岛运行方式下发生直流双极闭锁时,送端交流系统将产生很高的工频过电压.为研究抑制过电压的直流控制措施,基于RTDS实时数字仿真器和南瑞继保公司开发的直流控制保护系统建立了云南-广东±800 kV特高压直流输电系统实时数字仿真系统;利用该实时数字仿真系统,对不同直流控制措施及其对于交流系统过电压水平的影响进行了详细的研究;针对交流滤波器断路器不同性能,提出了两种切实可行减小交流系统过电压的直流控制措施.仿真试验结果表明:采用所提出的控制措施可以有效地将送端交流系统的工频过电压限制在规范要求范围内.
10.学位论文 汪新民 灵宝背靠背高压直流输电极控系统的研究及其应用 2008
高压直流输电控制保护技术，多年以来，一直是困扰我国科技工作者的一道难题。高压直流输电控制保护研究，是促进民族工业的发展，提升我国的核心竞争力的一项关键技术。本文阐述的是就引进西门子技术在灵宝工程实际应用中，所作的科研攻关。
本研究立足于引进技术的实际应用，在简要介绍高压直流输电控制原理的基础上，引出了作者在本项目中完成的主要工作，即灵宝工程极控系统控制策略研究和预测型熄弧角控制功能的实现。极控系统控制策略确定为整流侧通过快速调节α角来保持直流电流恒定；逆变侧为γ角控制。换流变分接头控制是配合极控触发脉冲控制的一种慢速控制，用以保持触发角α、熄弧角γ和直流电压在一定的范围内。预测型熄弧角控制解决了西门子控制技术应用于采用ABB技术生产的换流阀的控制难题，并对熄弧角进行修正，使之在暂态情况下具有正斜率或零斜率，改善了系统稳定性。本文阐述了灵宝工程在RTDS实时数字仿真模型上完成的仿真试验及其录波分析。并从极控系统的整体角度阐述了极控系统的整体架构，着重介绍了作者在灵宝工程极控系统的研究开发中所完成的技术创新和程序设计工作。其中有调节器配合、改进的低压限流(VDCOL)功能、稳定控制中的功率提升、功率回降、频率控制功能及换流变分接头控制功能等的实现原理及程序设计。
引证文献(12条)
1. 高鹏. 胡铭 基于实时仿真器的滤波器频率特性扫描及其实现[期刊论文]-江苏电机工程 2009(2)2. 高鹏. 沙轶. 李洋. 王超 基于RTDS的有功负荷变化轨迹模拟新方法[期刊论文]-浙江电力 2008(5)3. 张宏宇. 钱珞江. 舒敏波 一种交直流输电系统非特征谐波的分析[期刊论文]-江苏电机工程 2008(5)
4. 钱珞江. 叶飞. 钟启迪 数字—物理模型互联方法及混合仿真系统稳定性研究[期刊论文]-电力自动化设备 2008(9)
5. 胡铭. 蔡汉生. 田杰. 高鹏. 金小明. 吴小辰. 陈松林 云广直流孤岛运行过电压控制措施研究[期刊论文]-高电压技术 2008(9)
6. 付颖. 罗隆福. 童泽. 李勇. 周金萍. 许加柱. 刘福生 直流输电控制器低压限流环节的研究[期刊论文]-高电压技术2008(6)
7. 何雪峰. 高鹏. 王永平. 赵希才. 李海英 基于RTDS的一种直流触发角测量方法及其实现[期刊论文]-华中电力2008(3)
8. 郭琦. 韩伟强. 饶宏. 赵成勇. 贾旭东 高肇直流"07·1·1 5"故障的RTDS仿真对比研究[期刊论文]-南方电网技术2008(2)
9. 常浩. 张民. 马为民 实时数字仿真器的应用[期刊论文]-中国电力 2006(7)10. 姜旭. 肖湘宁 级联结构SSSC的RTDS小步长建模[期刊论文]-高电压技术 2006(10)11. 沈志刚. 汪道勇 MACH2系统在高压直流输电中的应用[期刊论文]-高电压技术 2006(9)12. 李建胜. 宋志国. 汪道勇 政平换流站的无功功率控制[期刊论文]-高电压技术 2006(9)
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