二、高壓直流輸電的一些原理

　　關于換流器的原理就不展開了，很多電力電子內容，主要總結下直流輸電控制方式。

　　直流輸電控制系統的目標是：

        1）保持直流功率、電壓、電流和控制角在穩態值范圍內；

        2）限制暫態過電壓和過電流；

        3）交直流系統故障后，在規定的響應時間內平穩地恢復送電。

　　直流系統的主要優勢就在于控制，其中也是比較復雜。

　　直流輸電基本控制模塊：

　　低壓限流控制(VDCOL)：低壓限流環節的任務是在直流電壓或交流電壓跌落到某個指令值時對直流電流指令進行限制。

　　定電流控制(CCA)：在極控制功能中定電流控制應用最為廣泛。定電流控制的控制框圖如圖所示.在整流側，定電流控制器的輸入量是電流整定值TM3與實際電流TM4的偏差。

　　定熄弧角控制(AMAX)：絕大多數直流工程的熄弧角定值都在15°～18°的范圍內，熄弧角這一變量可以直接測量，卻不能直接控制，只能靠改變換流器的觸發角來間接調節。熄弧角不僅與逆變側觸發角有關，還取決于換相電壓和直流電流的大小。

　　定電壓控制(VCAREG)：在整流和逆變方式下都設置了定電壓控制功能模塊，這個控制器的功能是用于降壓運行，但它也有利于正常方式運行，其控制也采用的是PI調節方式。

　　輔助控制模塊：

　　分接頭控制(TCC)：分接頭控制的目的是保持觸發角、熄弧角、直流電壓運行在指定范圍內，分接頭控制的特點是調節速度比較慢。

　　無功功率控制(RPC)：不同的直流工程，濾波器和電容器分成幾組，由電力開關進行投切。

　　一般情況下，1）當兩側交流系統中的電壓波動不大時，整流側采用定電流控制，逆變側采用定熄弧角控制。2）為了快速、精確地調節功率，整流側采用定電流控制(或定功率控制)，逆變側采用定直流電壓控制。

　　原因在于：整流側用定電流控制可以控制觸發角根據負載改變，定電壓控制保持逆變側觸發角恒定，這樣傳輸電流即功率傳輸大小可以通過整流側觸發角來控制.不過當整流側觸發角達到最小值（大概5°），就不能繼續用定電流控制了，整流側觸發角只能恒定，也會變成定電壓控制了。

　　這塊和運行關系緊密，里面內容挺復雜，自己也不是特別熟悉，只是總結個皮毛。

       三、高壓直流輸電系統分析的一些要點

　　1）換相失敗

　　換相失敗是直流系統比較關鍵且常見的故障。

　　當換流器做逆變運行時，從被換相的閥電流過零算起，到該閥重新被加上正向電壓為止這段時間所對應的角度，也稱為關斷角（熄弧角）。如果關斷角太小，以致晶閘管閥來不及完全恢復正常阻斷能力，又重新被加上正向電壓，它會自動重新導通，于是將發生倒換相過程，其結果將使該導通的閥關斷，而應該關斷的閥繼續導通，稱為換相失敗。

　　換相失敗主要原因是交流系統故障，其使得逆變側換流母線電壓下降。在一定的條件下，有些換相失敗可以自動恢復。但是如果發生兩次或多次連續換相失敗，換流閥就會閉鎖，中斷直流系統的輸電通道，在嚴重的情況下可能會出現多個逆變站同時發生換相失敗，甚至導致電網崩潰。

　　換相重疊角的影響：當β>γ時，換相結束時，晶閘管能承受反壓而關斷。如果β<γ時（從圖右下角的波形中可清楚地看到），該通的晶閘管（VT2）會關斷，而應關斷的晶閘管（VT1）不能關斷，最終導致逆變失敗。

　　2）無功補償

　　直流系統的無功計算，也是要分為常規計算和系統仿真兩部分。

　　采用普通晶閘管換流閥進行換流的高壓直流輸電換流站，一般均采用電網電源換相控制技術，其特點是換流器在運行中要從交流系統吸取大量的無功功率。與交換的有功功率成正比，在額定工況時整流裝置所需的無功功率約為有功功率的30%~50％，逆變裝置約為40%~60％。

　　常規計算的話，換流器消耗的無功功率可由下式表示：

　　P為換流器直流側功率，MW；φ為換流器的功率因數角；μ為換相角；α為整流器觸發角。當換流器以逆變方式運行時，式中的α用γ代替，γ為逆變側關斷角。

　　當然具體工程中，無功配置還涉及各種無功分組方案的比較，感性和容性都要考慮，但一般來說感性無功主要考慮小負荷方式無功過剩情況，很多時候計算出來是不需要配的。

　　然后就是系統仿真校核工作，就是用電力軟件仿真各種工況下穩態和暫態的運行情況，故障方式下的穩定情況。

　　提供所需無功功率最節省的方法是使用并聯電容器組。既然無功隨著所傳輸的直流功率變化，就必須提供可切換的適當容量的電容器組，以便穩態直流電壓在各種負荷水平下保持在可接受范圍（通常±5%）。如果發電機在直流端附近，則對處理部分無功功率需求和保持穩態電壓在可接受范圍內是很有用處的。對于弱交流系統，或許有必要以靜止無功補償器（SVC）或靜止同步補償器（STATCOM）提供無功補償。

　　3）諧波抑制

　　換流器在交流側和直流側都要產生高次諧波。換流裝置對于交流側是一個諧波電流源，對于直流側則是一個諧波電壓源。交流側特征諧波舉例如下。

　　在理想工況的運行下，系統存在特征諧波。但是實際直流輸電工程的運行工況不可能是理想的，因此還存在非特征諧波。