[发明专利]一种高压直流三极输电系统仿真模型

权利要求书

1.一种高压直流三极输电系统仿真模型，其特征在于，包括相互连接的主电路模块和控制模块，所述的主电路模块包括三相交流电源、三相变压器、换流器模块和直流线路，所述的变流器模块包括整流器和逆变器，所述的三相交流电源通过三相变压器与整流器连接，所述的整流器通过直流线路与逆变器连接，所述的逆变器通过三相变压器输出，所述的控制模块分别与整流器和逆变器连接。

2.根据权利要求1所述的一种高压直流三极输电系统仿真模型，其特征在于，所述的整流器和逆变器均包括8个6脉动换流器构成，其中每2个6脉动换流器构成1个12脉动换流器，极1和极2均由1个12脉动换流器构成，极3由2个12脉动换流器反并联构成。

3.根据权利要求2所述的一种高压直流三极输电系统仿真模型，其特征在于，所述的6脉动换流器设有分别与控制模块连接的AO端、KB端、AM端、GM端和ComBus端，其中AO端为触发角α的输入端，KB端为闭锁/解锁的控制信号输入端，AM端为触发角α的测量值输出端，GM端为关断角β的测量值输出端，ComBus端用于输入信号给内部锁相振荡器。

4.根据权利要求3所述的一种高压直流三极输电系统仿真模型，其特征在于，所述的KB＝0：闭锁所有触发角脉冲；

KB＝1：解锁，正常触发；

KB＝-1～-6：闭锁某一个对应序号的阀；

KB＝-7：闭锁并且形成旁通对。

5.根据权利要求1所述的一种高压直流三极输电系统仿真模型，其特征在于，所述的三相变压器采用三相三绕组变压器，其中第1和第2绕组为y型，第3绕组为Δ型，所述的第1绕组与极1连接，所述的第2绕组与极2连接，所述的第3绕组与极3连接。

6.根据权利要求1所述的一种高压直流三极输电系统仿真模型，其特征在于，所述的整流器的输入端和逆变器的输出端均设有交流滤波器，所述的整流器的输出端和逆变器的输入端均设有直流滤波器。

7.根据权利要求2所述的一种高压直流三极输电系统仿真模型，其特征在于，所述的控制模块包括各极整流器控制模块、各极逆变器的控制模块、极3闭锁/解锁信号的输出模块、功率控制模块、参数设置模块以及保护模块。

8.根据权利要求7所述的一种高压直流三极输电系统仿真模型，其特征在于，所述的各极整流器控制模块具体如下：

1)直流电流控制单元，其输入是电流指令和测量电流的差值，由这个差值驱动PI控制器得到输出触发角的指令值；

2)触发角限制单元，将整流器的触发角限制在5°～135°之内。

9.根据权利要求7所述的一种高压直流三极输电系统仿真模型，其特征在于，所述的各极逆变器的控制模块具体如下：

1)直流电流控制单元，其输入是电流指令和测量电流的差值，由这个差值驱动PI控制器得到输出触发角的指令值：

2)关断角控制单元，其输入是关断角指令和测量关断角的差值，由这个差值驱动PI控制器得到输出触发角的指令值；

3)直流电压控制单元，对于极1和极2其输入是直流电压指令、无功功率补偿值、以及电流差值的合成量与测量直流电压的差值，由这个差值驱动PI控制器得到输出触发角的指令值；对于极3其输入是直流电压指令、电流指令的乘积与测量直流电压的差值，由这个差值驱动PI控制器得到输出触发角的指令值；

4)触发角信号生成单元，将直流电流控制单元、关断角控制单元、直流电压控制单元产生的信号，选取三者的最小值，由这个最小值驱动PI控制器得到输出触发角的指令值；

5)触发角限制单元，将将逆变器的触发角限制在120°～160°之内。

6)低压限流单元，在系统发生短路故障导致直流电压下降时作用。

10.根据权利要求7所述的一种高压直流三极输电系统仿真模型，其特征在于，所述的功率控制模块具体包括：

1)电流偏差模块，该模块的输入是功率指令和测量功率的差值，这个差值再除以正负两极电压的差值，得到一个电流值，此电流值驱动PI控制器得到电流偏差值；

2)零电流模块，电流偏差模块的输入是三极测量电流的总和，由这个总电流值驱动PI控制器得到零电流值；

3)参考电流模块，的输入是三极测量电压的绝对值，对其取平均再求倒数，得到的值为极3的参考电流值，其加上电流偏差、减去零电流即为极1的参考电流值，其加上电流偏差和零电流即为极2的参考电流值。