HDVC 控制系统概述
HVDC 传输系统是一个将 AC 转换为 DC 进行长距离、高电压
大容量传输的系统。由于它有 AC 传输无法替代的许多优点，发展迅
速又有自己固有的优点。由于 HVDC 传输必须先将其由 AC 转变为
DC（整流），进行长距离传输，另一端又必须将其由 DC 转换为 AC
（逆变）。这里涉及了整流与逆变，电压/电流/功率的保持与稳定，电
能质量（谐波的消除），两侧交流系统的稳定等系列问题。只有对
HVDC 传输系统有一个较全面的认识，才能真正的懂得 HVDC 传输
系统如何正确、安全的运行。
HVDC 控制系统功能的基本原理：
弄清 HVDC 如何运行的关键在于真正了解控制系统的基本原
理，而控制系统基本原理的重要内容是：HVDC 传输过程 UD/ID 的
基本特性以及 HVDC 传输系统两端换流器是如何协调一致进行工作
的。
对于换流系统的两端，整流与逆变站（以六脉冲换流阀为例）
整流时：Udc=Udio cosα-(dXN+dRN)UdioN*Idc/Idcn
逆变时：Udc=-(Udio cosγ-(dXN-dRN)UdioN*Idc/Idcn)
可的出换流器的 UD/ID 特性如下图所示：
从上图可以看出：垂直直线由电流控制系统的电流指令决定。
对于逆变站，电流指令设置的比整流站设置的要低一些，而
UDIOCOSR0 要设置的比整流站设置的小一些。如上图所示，两站的
UD/ID 特性的交点便为 HVDC 传输系统的工作点。
整流站通过他的控制角α来控制导通电流，即定电流控制，而
逆变站则进行定电压控制。
当逆变侧的电压降低时，由整流侧的定电流控制通过增加角α
保证线路的电流保持在原先的水平而找到一个新的平衡点继续稳定
运行。当整流侧的电压降低时，逆变侧的电流控制系统将减小线路导
通电流，增大角γ，使逆变侧的电压下降。此时逆变侧接管电流控制，
以逆变侧的控制电流水平恢复到一个新的稳态运行点。从中可以看
出：两侧换流站的交流系统哪个电压高（换流站阀侧电压），哪个站
进行电流控制，另一站进行电压控制。
HVDC 控制系统有如下控制功能：
一、 极控功能
极控基本控制功能是一个控制直流电流的闭环系统。包含：电流
控制放大器 CCA、换流器点火控制单元 CFC、闭环外部还有电流依
赖电压指令限制器 VDCOL，CFC 生成控制脉冲。
主要控制过程如下：
1、 根据功率指令及线路直流电压由主控制器 MC 生成一个电流
指令 IOO
2、 电流指令通过 VDCOL 进行处理生成一个电流参考值 IO
3、 由电流测量单元 CMU 送回一个测量直流电流值 IDCROSP 与
IO 进行比较以调整由 CCA 生成的一个 A 指令。
4、 A 指令由 CFC 生成控制点火脉冲，送至可控硅。
MC 正在工作的一端叫 LEAD STATION 而另一端叫 TRAIL
STATION ，而进行功率设置的一端叫 MASTER STATION 另一端叫
SLAVE STATION。
这是用于高压直流双极输电的主要控制方式。在这种控制方式下，
控制系统将以整流端运行人员在运行控制区域输入的指定的功率命
令来控制直流功率，这种控制方式可以应用于双极运行，单极大地返
回以及单极金属返回方式。
双极功率控制方式可以分别地由每个极提供。
如果两个极都选择双极功率控制，那么双极功率配置功能将尽可
能的给每个极都分配相同的电流给定值以使得流过接地极的电流最
小化。如果两个极都工作在相同的电压下，那么每个极输送的功率是
相等的。然而，如果一个极运行于降压方式，而另一个极运行于全压
方式，那么每个极输送的功率将与极电压成正比。
如果其中一个极选择独立极功率控制，极同步电流控制或是紧急
极电流控制，那么这个极的功率可以进行单独地设置。双极功率传输
现在就由仍然在双极功率控制下的另一极来维持给定值。在这种情况
下,地电流通常是不平衡的，在双极功率控制下的那个极的功率给定
值将等于双极功率给定值与单独控制方式下的另一极的实际传输功
率之差。
双极功率控制分为两种运行方式即手动控制和自动控制：
二、 电流控制功能
CCA 接受来自主控制器 MC 的电流参考值，与电流响应信号
IDRESP 进行比较，输出一个点火角指令α0 送给点火控制系统 CFC。
三、 主控功能
主控制器是主要的控制功能元件，两侧换流器只有一侧的主控制
器运行。从所有的功率指令及电压信号计算出导通电流的指令。由两
端换流站运行的一个主控制器的电力控制设备来执行。主要包含如下
内容：
1、 双极功率控制：有人工与自动两种方式。
2、 电流指令的计算：由主控制器从两站总的功率指令通过计
算生成电流指令。
3、 同步电流控制。
4、 附加功率控制：频率控制、阻尼控制及紧急功率控制。
5、 HVDC 传输系统两侧换流器电流指令的通讯传送。通讯系
统必须被设计满足下列要求：时刻保证整流站电流指令大于逆
变站电流指令。Io 将通过站间通信进行传递，数字并行形式的
Io 将会转变成串行形式的，提供给调制解调器和传输器，然后
再送到对站。当 Io 信息被对站接收，检查并确认后，将会回送
到发送站一个确认指示。只要收到确认指示，新的 Io 就将继续
的送到对站并被送端站的控制系统使用。
四、后备同步控制功能。
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