基于MATLABSimulink的高压直流输电系统的仿真研究.pdf

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1、《电气自动化》2o13年第35卷第4期电力系统及其自动化PowerSystem＆Automation基于MATLAB／Simulink的高压直流输电系统的仿真研究邵杰f曲阜师范大学电气信息与自动化学院，山东日照276826)摘要：基于MATLAB／Simulink仿真平台、依据高压直流输电的控制规律，建立高压直流输电控制系统的仿真模型，并在模型的基础上进行换流器控制规律仿真及故障仿真。仿真结果表明，建立的模型与实际系统的运行相一致，故障仿真结果符合理论预测，对指导高压直流输电的实际应用有重要意义。关键词：高压直流输电；MATLAB仿真；换流器控制DoI：10．3969／j·iss

2、n．1000-3886．2013．04．023[中图分类号]TM743[文献标志码]A[文章编号]1000—3886(2013)04—0065—02SimulationStudyonHVDCTransmissionSystemBasedOnMATLAB／SimulinkSHAOJie(CollegeofElectricInformation&Automation，QNormalUniversity，RizhaoShandong276826，China)Abstract：Inthispaper，HVDC(HighVoltageDirectCurrent)transmissionsy

3、stemsimulationmodelisbuiltbasedontheMATLAB／SimulinkplatformandfollowingthecontrolruleofHVDCsystem．Thenthesystemperformancesimulationwasconductedunderdifferentfaultbasedonthismode1．ItisprovedthatHVDCsystemsimulationmodelisconsistentwiththerealoperatingsystem，andtheperformanceofthissimulationsy

4、stemmodelunderdeterminatefaultconformtothetheoreticalprediction．ThestudyisofpracticalsignificancetOguidetherealsystemappiication．Keywords：HVDCTransmission；MATLABsimulation；conve~ercontrolO引言高压直流输电HVDC(HighVoltageDirectCurrent)是电力电交漉蕞统交滋蒹统子技术介入电能输送的典型实例。随着电力系统需求的增加以‘可逡)及电力电子技术的发展，高压直流输电凭借其特有的输

5、电优势得到迅速发展。由于我国能源产地与电力需求地区分布极度不平图1直流输电系统的基本结构衡，西电东送及南北互联成为我国电力能源配置的重要方式。因1HVDC系统的基本结构与工作原理此，研究HVDC结构、运行原理以及控制方法，进行HVDC仿真计HVDC系统由换流站和直流线路组成。根据直流导线的正算，分析系统的稳态、动态特性非常必要⋯。负极性，HVDC分为单极系统、双极系统和同极系统。直流输电MATLAB软件中的Simulink给用户提供了用方框图进行建系统由换流(逆变)站、接地极、接地极线路和直流送电线路构模的模型接口，与传统的仿真软件相比，具有更直观、方便和灵活成。换流站是用于联接

6、交流侧和直流侧的装置，也就是供交流电的优点。Simulink中的电力系统模块库(simPowersystem)包含了与直流电问进行变换的换流装置。如图1所示。换流装置由换各种交／直流电源、大量电气元器件和电工测量仪表以及分析工流变压器、换流器、控制极触发装置、控制保护装置及其它辅助装具等。利用这些模块可以模拟电力系统运行和故障的各种状态，置等构成。直流线路与交流线路一样，由导线、地线、绝缘子、金并进行仿真和分析J。利用MATLAB软件的Simulink工具箱具、杆塔、基础和接地装置等组成。地线、基础、接地装置的设计及SimPowerSystem模块库，能方便的对高压直流输电系统的

7、稳态与交流一样。及暂态过程进行建模和仿真，可避免复杂的暂态计算和分析，便于直观的分析系统的性能。2HVDC系统的仿真模型本文简要介绍了高压直流输电的基本原理，建立了基于采用MATLAB中的Simulink模块进行仿真，建立了一个12MATLAB的HVDC仿真模型，整流侧采用定电流调节方式，并附脉冲的HVDC仿真模型，如图2所示。在图中的仿真模型中，通加了最小触发角限制，针对整流器交流侧发生单相接地、两相接过1000MW(500kV，2kA)的直流输电线路从一个500kV、5000