關于直流輸電的控制與調節1第1頁，共115頁，星期日，2025年，2月5日2控制系統概況基本控制方式控制系統的實際應用控制系統的穩態響應直流系統的調制方式直流系統的啟停控制閥控系統的控制調試試驗過程及其分析HVDC的調節與控制特性第2頁，共115頁，星期日，2025年，2月5日3一HVDC控制系統概況第3頁，共115頁，星期日，2025年，2月5日4HVDC控制系統分層結構按結構劃分：System；按功能function劃分：層Level

站控系統系統控制層SystemLevelStationControlSystem

站控制層StationLevel

部分雙極層BipoleLevel

極控系統雙極層BipoleLevel

（核心）極層PoleLevelPoleControlSystem換流器層ValveGroupLevel

第4頁，共115頁，星期日，2025年，2月5日5第5頁，共115頁，星期日，2025年，2月5日6控制的基本方式（a）接線圖；

（b）等值電路

第6頁，共115頁，星期日，2025年，2月5日76脈波換流器：Vd0r=1.35k1E1Vd0i=1.35k2E212脈波換流器：Vd0r=2.7k1E1Vd0i=2.7k2E2版權所有者：張勇軍未經書面允許，他人不得使用第7頁，共115頁，星期日，2025年，2月5日8基本的調節手段

（

α、β、Vdor、

Vdoi，）調節換流器的觸發脈沖相位（α或β），響應時間1ms～5ms調節換流變壓器分接頭，響應時間5s～10s第8頁，共115頁，星期日，2025年，2月5日9HVDCBasicControl

基本的控制方式

定電流控制(CC：ConstantCurrent)

定電壓控制(VC：ConstantVoltageControl)定延遲角控制(Rectifierwithα=

Constant)定超前角控制(Inverterwithβ=

Constant)定熄弧角控制(Inverterwithγ=

Constant)CEA:ConstantExtinctionAngle)第9頁，共115頁，星期日，2025年，2月5日10定電流控制

(CC：ConstantCurrent)

控制特性：控制換流器的觸發角，維持直流電流Id為恒定值，其控制特性為一垂直線。

第10頁，共115頁，星期日，2025年，2月5日11電流裕度原則：正常運行只保證一側的定電流控制起作用。通常逆變狀態時，電流的整定值必須要減小一個電流裕度ΔI

（約為0.1pu）整流側:逆變側:第11頁，共115頁，星期日，2025年，2月5日12定電壓控制

(VC：ConstantVoltageControl)控制特性：定電壓控制的主要任務是維持直流電壓Vd為整定值，其控制特性為一水平線。第12頁，共115頁，星期日，2025年，2月5日13整流側：逆變側：第13頁，共115頁，星期日，2025年，2月5日14電流裕度原則：第14頁，共115頁，星期日，2025年，2月5日15電壓裕度原則：第15頁，共115頁，星期日，2025年，2月5日16定觸發角控制

Rectifierwithα=

Constant整流側:定延遲角控制控制特性為一組斜率為-Rcr的平行線族時，曲線平行下降

定α角控制第16頁，共115頁，星期日，2025年，2月5日17定β角控制定觸發角控制

(Inverterwithβ=

Constant)逆變側:定超前角控制控制特性為一組斜率為Rci的平行線族時，曲線平行下降

第17頁，共115頁，星期日，2025年，2月5日18

定熄弧角控制(CEA：ConstantExtinctionAngle)

Inverterwithγ=

Constant為盡量避免換相失敗，要求逆變器的熄弧角γ必須大于γ

min；而為了盡量提高逆變器功率因數，則要求γ盡量小。這就要求逆變側設置定熄弧角控制。第18頁，共115頁，星期日，2025年，2月5日19熄弧角γ減小的后果：如果β不變，交流系統故障導致：第19頁，共115頁，星期日，2025年，2月5日20定熄弧角控制特性定γ角控制γmin=6o--10oγorder=16o--18o第20頁，共115頁，星期日，2025年，2月5日21控制熄弧角的方式實測控制（閉環控制）

預測控制（開環控制）混合式控制第21頁，共115頁，星期日，2025年，2月5日22實測式定熄弧角控制（閉環控制）

當γ<γ0時，誤差ε>0，Vc減小，相位控制器將減小輸出脈沖的相位角a，因而使γ增大。加法器控制放大器εγγ0相位控制器Vcε=γ0-γ第22頁，共115頁，星期日，2025年，2月5日23安全調節 若任一γ

<γ

0，則快速增大γ，一次調節即達到γ>γ

0經濟調節 若min(γ)>γ0，則緩慢減小γ

，將最小的γ調整到γ0，其他各閥必然滿足γ

≥γ0

控制特性常為不對稱：閉環控制定熄弧角控制特性γ0γ00γ（輸入）γ‘（輸出）Δγ（死區）第23頁，共115頁，星期日，2025年，2月5日24閉環控制的特點

檢測到γ與γ

0的偏差后才進行控制，在異常情況下，如果γ突然大幅度減小，在控制單元響應之前，逆變器可能已經發生換相失敗。增設緊急控制單元，在緊急狀態下人為地增大誤差ε

以較大幅度地減小α（增大β

）

，防止換相失敗。加法器控制放大器εγγ0相位控制器Vcε=γ0-γ+Δγ第24頁，共115頁，星期日，2025年，2月5日25預測式定熄弧角控制（開環控制）

根據測量得到的實際Id和逆變側交流電壓，求解出滿足γ

=γ

0的α=π-β

值

加法器比較器輸出VCVAVB第25頁，共115頁，星期日，2025年，2月5日26能考慮系統運行情況的變化實時確定正確的a角，而不是在γ出現偏差后才進行調節。響應要早于閉環控制，響應速度較快。

各閥分別進行定γ控制，不能保證各相觸發脈沖間的等間隔性。

開環控制的特點

第26頁，共115頁，星期日，2025年，2月5日27系統受擾動時開環控制的修正

通常，當dId/dt>0時，Kd取適當的正值； 當dId/dt<0時，取Kd=0。逆變器各閥的α角的預測計算要根據各自的換相電壓，可以選擇其中一個閥的γ=γ0，而其他的閥的γ≥γ0

第27頁，共115頁，星期日，2025年，2月5日28比較：實測型和預測型γ調節實測熄弧角與設定值比較，用差值進行調節。其特點是精確、有時滯、需閥電流過零信號。（西門子）預測型是根據換相電抗、實測直流電流、換相電壓，預算熄弧角進行調節。其特點是快、精確度差、無須閥電流過零信號。（ABB)第28頁，共115頁，星期日，2025年，2月5日29混合式定熄弧角控制

混合方式：在閉環控制的基礎上，增加預測控制單元。

既保留了閉環控制的等間隔觸發及高控制精度等優點，也具有預測控制能實時快速地“預防”減小γ的優點。第29頁，共115頁，星期日，2025年，2月5日30定熄弧角控制舉例：第30頁，共115頁，星期日，2025年，2月5日基本控制策略的應用及討論：

定電流控制(CC：)定電壓控制(VC：)定α控制(Rectifier)定β控制(Inverter)定γ控制(Inverter)第31頁，共115頁，星期日，2025年，2月5日32理想控制特性基本控制策略的應用及討論：

理想基本控制特性

整流器保持定電流（CC）逆變器則運行于定熄弧角（CEA）第32頁，共115頁，星期日，2025年，2月5日33實際特性整流器特性由兩段組成：

定觸發角控制（CIA） 定電流控制（CC）逆變器特性由兩段組成： 定熄弧角控制（CEA） 定電流控制（CC）基本控制策略的應用及討論：第33頁，共115頁，星期日，2025年，2月5日34注意：逆變器的電流整定值比整流器的要低一個電流裕度Im，通常設定為額定電流的10％～15％，以保證不會由于測量誤差或其他原因而導致兩條定電流特性相交。正常運行時:整流器控制著直流電流而逆變器控制著直流電壓。基本控制策略的應用及討論：第34頁，共115頁，星期日，2025年，2月5日35當整流器定αmin特性與逆變器定γ0特性相交，造成控制方式的不穩定逆變器特性的改進基于控制方式的不穩定

基本控制策略的應用及討論：因此，有必要對逆變器的特性曲線進行修正，使其具有0或者正的斜率。第35頁，共115頁，星期日，2025年，2月5日36逆變器特性的改進

正斜率：采用恒β控制帶正斜率的γ特性│Id–Idmargin│=Δ>0.05時，基本控制策略的應用及討論：第36頁，共115頁，星期日，2025年，2月5日37逆變器特性的改進

0斜率：采用恒電壓控制正斜率：電流偏差/差錯控制CEC(CurrentErrorCharacteristic)當Idref–Id=Δ>0.05時，基本控制策略的應用及討論：第37頁，共115頁，星期日，2025年，2月5日38低壓限流VDC(O)LVoltageDependentCurrent(Order)Limitation采用低壓限流的原因：當電壓下降比較多時，逆變器將發生換相失敗，如果過電流持續時間比較長，逆變器的換相失敗將無法自行恢復；在低壓下保持電流控制將大量增加無功需求，對交流系統造成不利影響。基本控制策略的應用及討論：第38頁，共115頁，星期日，2025年，2月5日39當電壓降低到一個預定值以下時，限流裝置經過一定的延時后，減小最大允許直流電流值。逆變器的特性與整流器 的VDCOL匹配以保持電 流裕度。基本控制策略的應用及討論：低壓限流VDC(O)L

第39頁，共115頁，星期日，2025年，2月5日40低壓限流VDC(O)L

特性

常規VDCL改進后的VDCL第40頁，共115頁，星期日，2025年，2月5日最小電流限制

小電流可能造成直流電流的不連續或斷續，而直流電流的間斷會在變壓器繞組和直流電抗器中感應出高電壓；觸發角限制通信失效或者直流線路故障的暫態期間，逆變器還應裝設相應的相角限制器，以保證控制角不進入整流狀態；一般情況，整流器卻可以運行于逆變區，以便在某些故障條件下支持系統。因此，逆變器的βmax=(70o

~85o

)

整流器的αmax=(90o

~140o

)基本控制策略的應用及討論：第41頁，共115頁，星期日，2025年，2月5日基本控制策略的應用及討論：第42頁，共115頁，星期日，2025年，2月5日43慢速的分接頭切換控制與快速的觸發角控制相配合，能保持直流系統處于良好的運行狀態。角度控制整流側分接頭控制α角在（13.0

～17.0

）內；逆變側分接頭控制γ角在（17.5

～20.5

）內；

Udi0控制

換流變閥側電壓在（99.1%～100.9%）內；換流變壓器分接頭切換控制基本控制策略的應用及討論：第43頁，共115頁，星期日，2025年，2月5日44α過大，消耗的無功和Vd中的諧波分量將顯著增大；α過小又將縮小可控范圍。因此，通常利用換流變分接頭的調節使α接近于正常值15o±2.5o。定電流控制:α<αmin時，分接頭調高一檔，K1增大；α>αmax時，分接頭調低一檔，K1減小；要求調節一檔分接頭后，α應回到給定的范圍內。整流器側角度控制一般每檔變比為1％～1.25％第44頁，共115頁，星期日，2025年，2月5日45定γ角控制下，當交流母線電壓發生偏移以及Pd改變時，Vd將發生較大的變化。逆變側分接頭控制γ角在18o±2.5o；逆變器側角度控制γ<γ

下限時，切換一檔分接頭，K2增大；γ>γ

上限時，切換一檔分接頭，K2減小；第45頁，共115頁，星期日，2025年，2月5日46

Udi0控制

在穩態運行時，要求直流線路送端的電壓接近于額定值，允許的偏移為±0.9％~1.5％。

例：云廣工程：分接頭控制會保持換流變二次側電壓在（99.1%～100.9%）范圍內。

當Vd>Vdmax時，減小一檔分接頭；

當Vd<Vdmin時，增大一檔分接頭。

一般每檔變比為1％～1.5％第46頁，共115頁，星期日，2025年，2月5日角度控制特點：

吸收的無功少，運行經濟，交直流諧波分量較小閥的應力較小，閥阻尼回路損耗較小，分接頭調節開關動作頻繁，同時要求調節范圍要大些。Udi0電壓控制特點：

保持閥側空載電壓恒定；要求的分接頭范圍也比較小，分接頭開關動作不頻繁。分接頭切換控制的兩種方式討論：第47頁，共115頁，星期日，2025年，2月5日48基本控制原理小結整流器配備有定電流控制和α-限制控制。最小α值設定在5o左右，換流變壓器的分接頭切換控制則將控制在10o～20o范圍內。

逆變器裝有恒熄弧角（CEA）控制和電壓控制。在快速CEA的控制和慢速換流變壓器的分接頭切換控制下，γ調整在大約15o～19o范圍內。基本控制策略的應用及討論：第48頁，共115頁，星期日，2025年，2月5日49正常情況下，整流器定電流控制，逆變器定熄弧角控制。如果整流側交流電壓降低時，整流器觸發角即減小，直到αmin為止。這時，整流器切換到αmin控制方式而逆變器則將承擔電流控制。為保證安全運行和設備安全，須設置若干限制：Imax限制、Imin限制和低壓限流。基本控制策略的應用及討論：基本控制原理小結第49頁，共115頁，星期日，2025年，2月5日50為了改善交流/直流系統的相互作用和提高交流系統的性能，可在上述基本控制之外采用若干高級控制，如頻率控制、振蕩阻尼控制等。幾乎所有的直流工程都一直采用上述運行方式。有時為提高弱系統的性能，采用逆變器持續工作在定電壓控制方式。基本控制策略的應用及討論：基本控制原理小結第50頁，共115頁，星期日，2025年，2月5日51HVDC系統的控制與調節（二）

功率控制頻率控制起停控制潮流反轉控制脈沖觸發控制方式第51頁，共115頁，星期日，2025年，2月5日52運行控制模式雙極功率控制模式（P-mode）控制器將按運行人員給定的雙極功率進行調節，并按兩個極直流電壓將直流電流分配給各個極。電流控制模式（I-mode）僅為與極有關的功能，運行人員可以單獨設置極的電流指令以及極電流的升降率。第52頁，共115頁，星期日，2025年，2月5日53定功率控制模式

為了實現功率調節，通常還需另加功率調節裝置，一般以定電流控制為基礎，通過改變電流整定值來實現功率的調節。第53頁，共115頁，星期日，2025年，2月5日54乘法器定功率調節器Σ控制放大器延時元件電流調節器乘法器IdVdP0P如果整流側交流電壓下降，使交流功率和直流功率均減小。因此測量到功率差值ΔP=P0-P。經過控制放大器后，產生一個與ΔP成比例的信號，經延時元件后，輸入定電流調節器作為新的電流指令使電流調節器朝增大Id的方向調節，使Pd增大，并恢復到整定值P0為止，反之亦然。

定功率控制模式第54頁，共115頁，星期日，2025年，2月5日55除法器定功率調節器

除法器電流限制器電流調節器P0功率整定器Vd具有除法器的定功率調節器是利用功率整定值P0和直流線路電壓Vd進行除法運算，產生相應的電流指令，再經過電流限制回路輸出，作為電流調節器的電流直流Id0。然后Id0與實際的直流電流進行比較，產生差值控制電壓進行所需的相位控制。

第55頁，共115頁，星期日，2025年，2月5日56定功率控制特點：定功率控制體現了直流系統的一個獨特優點：輸送功率的大小不受各端交流系統電壓的相位變化以及頻率變化的影響，而且還能方便快速地加以控制。利用附加的直流功率調制來承擔或參與交流系統的頻率調節，可以改善交流系統的運行性能和供電質量。第56頁，共115頁，星期日，2025年，2月5日57極間功率轉移——屬于雙極層控制功能（PPT：Pole-PolePowerTransfer）

極間功率轉移功能是指當雙極運行時，一個極由于某種原因受到限制，則另一個極將增大直流輸送功率，以維持雙極輸送功率恒定。第57頁，共115頁，星期日，2025年，2月5日電流平衡控制——屬于雙極層控制功能（CBC：CurrentBalanceControl）目的:

為平衡兩極實際電流并且補償每個極電流參考值的累積錯誤而設置的，盡可能地使接地極電流最小。實現：由一個帶有限制值的閉環積分控制器完成。使用范圍：它只有在兩極都運行于P-mode，兩極均解鎖并且沒有空載升壓的情況下；在整流側的極1有效。當極間功率轉移PPT有效時，該功能被禁止。第58頁，共115頁，星期日，2025年，2月5日59頻率調節的分類：1定頻率控制：功率調節是手段頻率調節是目的電流調節是基礎2功率/頻率控制：正常時以定功率為目的頻率不穩定時以定頻率為目的第59頁，共115頁，星期日，2025年，2月5日60P0功率整定器頻率控制放大器fΔff0+-ΔP0Pd0=P0+ΔP01.定頻率控制測量單元：f比較單元：Δf

放大單元：

ΔP0＝KΔf

控制送端交流系統頻率時，K取正值；控制受端交流系統頻率時，K取負值。功率設定單元：Pd0

＝P0+

ΔP0頻率調節第60頁，共115頁，星期日，2025年，2月5日611定頻率控制的特點被控制交流系統的調頻任務由直流線路單獨承擔直流輸送功率將隨著被控制交流系統的發電功率和負載的變化而變化要求直流線路及另一端交流系統有足夠大的容量。頻率調節第61頁，共115頁，星期日，2025年，2月5日62在正常運行時，定功率調節器的工作是為滿足額定功率傳輸。而當交流系統頻率偏差超過整定值時，頻率控制則參與作用，改變傳輸功率的大小，以援助故障的交流系統。2.功率/頻率控制頻率調節第62頁，共115頁，星期日，2025年，2月5日63當被控制系統的|Δ

f|<Δ

fd

時，功率調制量Δ

P0＝0，直流系統以給定功率Pd0運行；當|Δ

f|>Δ

fd時，有ΔP0輸出，協助發電廠控制頻率；當調頻進行到|Δ

f|<Δ

fd時，直流系統又恢復到定功率控制。P0功率整定器頻率控制放大器fΔff0+-ΔP0Pd0=P0+ΔP0死區設置頻率調節2.功率/頻率控制第63頁，共115頁，星期日，2025年，2月5日64功率/頻率控制舉例一：1雙頻調制功能：功率搖擺阻尼PowerSwingDamping

（小幅度）功率搖擺穩定PowerSwingStabilization（大幅度）能夠根據系統頻率的微小變化調整輸送直流功率，對交流系統產生正阻尼。第64頁，共115頁，星期日，2025年，2月5日65第65頁，共115頁，星期日，2025年，2月5日66功率/頻率控制舉例二：

2頻率限制控制FrequencyLimitControl整理側逆變側AC1DCAC2f1Pf2第66頁，共115頁，星期日，2025年，2月5日67直流系統的啟動和停止

直流系統的正常啟動（軟啟動）通過控制兩端換流器的觸發相位，使直流電流和電壓從零開始按指數曲線或直線平穩地上升來實現。能夠防止電流和電壓在啟動過程中的快速變化所引起的過電壓，同時也可避免兩側交流系統受到功率快速變化的沖擊。

第67頁，共115頁，星期日，2025年，2月5日正常起動控制的基本方法

（1）系統兩端換流站分別對換流變和換流閥充電；（2）系統兩端換流站分別將直流回路操作連接；（3）系統兩端換流站根據交流濾波器配置情況投入適量的交流濾波器；（4）控制觸發角α=90°（或大于90°），

先解鎖逆變器，后解鎖整流器；（5）逆變側逐步升高直流電壓至運行整定值，同時整流側逐漸升高直流電流至運行整定值；當Id迅速越過可能發生直流電流間斷區以后，逐漸地增大逆變器的α，使直流電壓平穩地上升。（6）當直流電壓與電流均達到整定值時，啟動過程結束。o直流系統的啟動和停止第68頁，共115頁，星期日，2025年，2月5日69直流系統的正常停止（慢速的軟停運）（1）整流側逐步減小直流電流至允許運行的最小值，同時交流濾波器根據系統無功功率的變化逐步切除；（2）先閉鎖整流器觸發脈沖，并退出整流側其余交流濾波器小組；（3）當直流電流降到零以后，再閉鎖逆變器的觸發脈沖，并退出逆變側的交流濾波器小組；（4）系統兩端換流站分別操作直流場設備，使得直流線路隔離；（5）系統兩端換流站分別對交流濾波器進行停電操作。直流系統的啟動和停止第69頁，共115頁，星期日，2025年，2月5日70直流系統的緊急停運

直流系統的緊急停止采用快速移相控制。將整流器的α快速移相至120°～150°之間，，同時將逆變器的α減小到120o左右。直流平波電抗器和直流線路所貯存的磁場和電場能量便通過兩端換流器（逆變狀態）泄放到各自連接的交流系統中去，使直流線路的電壓和電流快速下降。

當直流電流降至零時，將兩端換流器的觸發脈沖分別閉鎖，接著跳開兩側換流變壓器網側交流開關，實現交直流系統的隔離。直流系統的啟動和停止第70頁，共115頁，星期日，2025年，2月5日71直流架空線路的短路故障大多是瞬時性的，因此在緊急停止之后，可以進行自動再起動，重新恢復送電。整流器的觸發角立即移相至120°～150°，使整流器轉變為逆變器運行當直流電流降到零后，按照一定的速度減小整流器觸發角，再使其恢復整流運行，并快速調整直流電壓和電流至故障前狀態。通常再起動時間為0.2～0.3秒。直流系統的故障再起動

直流系統的啟動和停止第71頁，共115頁，星期日，2025年，2月5日72潮流翻轉控制

直流輸電的優點之一是能迅速而方便地實現潮流翻轉可以在事故情況下很方便地實現事故緊急支援。大大加強了兩個交流系統的聯系，從而提高了系統運行的穩定性和可靠性。第72頁，共115頁，星期日，2025年，2月5日73設整流站和逆變站的調節特性由定α控制、定電流控制和定熄弧角控制三段組成。

在暫態過程期間，快速移相控制動作，使整流器轉入逆變工況運行，逆變器則進入整流器工況運行。第73頁，共115頁，星期日，2025年，2月5日74潮流翻轉的原理由于換流閥單向導電的特性，所以直流電流的方向是不能改變的。要實現潮流（功率）的翻轉，條件：兩端換流器的直流電壓極性均反轉。這可通過調節整流器的觸發相位，使延遲角大于90o，變為逆變狀態運行，而同時把原來的逆變器觸發相位提前，變為整流狀態運行，翻轉過程是自動進行的。新整流側的直流電壓絕對值大于新逆變側。第74頁，共115頁，星期日，2025年，2月5日75潮流翻轉控制換流器IId換流器II移相觸發選擇a角限制γ控制電流控制IdId－－++Id0ΔId0移相觸發選擇a角限制γ控制電流控制－+IdId－+第75頁，共115頁，星期日，2025年，2月5日76在進行功率翻轉時，兩個站的低壓限流控制VDCL及變壓器分接頭切換控制均暫停工作。第76頁，共115頁，星期日，2025年，2月5日77閥脈沖觸發的基本控制方式

分相控制（等α控制）等相位間隔觸發控制（等間隔控制）第77頁，共115頁，星期日，2025年，2月5日781.分相控制方式從換相電壓零點開始計時，經過一個預先確定延時，由相位控制單元發出控制脈沖。這種方法使每個換流閥控制脈沖相位的確定隨各相而定，且延時是相等的，因此也稱為等α控制方式。分相控制的原理框圖第78頁，共115頁，星期日，2025年，2月5日79特點：每個閥整定的控制角取決于該閥的換相電壓。由于所確定的控制角只與每個閥實際的換相電壓零點有關，因此即使在交流系統發生擾動時（如失去一相交流電壓），預置的控制角在健全相仍能維持。控制脈沖的類型有兩種：鋸齒波和正弦波

第79頁，共115頁，星期日，2025年，2月5日80鋸齒波移相原理利用與交流電壓同步的矩形波，在兩個正向換相電壓零點之間積分，產生一個鋸齒波電壓Vs，并使該電壓與控制電壓Vc進行比較，在兩電壓相等時產生一個控制脈沖。該脈沖輸入觸發系統，經過處理后觸發換流閥。第80頁，共115頁，星期日，2025年，2月5日81各閥均有一個相同的相位控制單元，由鋸齒波發生器SG和電平比較器VLC構成。各閥的同步電壓取自電壓互感器PT，PT的接線方式必須與換流變壓器的相同，以保證各閥的同步電壓與換相電壓同相。分相控制的原理框圖第81頁，共115頁，星期日，2025年，2月5日82優點：α的控制范圍較寬；α角的大小與Vc成正比，在多相脈沖系統中（如12脈波）可方便地調節移相特性的對稱度，使各相的鋸齒波電壓斜率相等。缺點：控制脈沖的相位（α角）與控制電壓（Vc）成線性關系，即α=KVc。而控制電壓和換流器輸出電壓Vd

卻不是線性關系，對調節不利。

第82頁，共115頁，星期日，2025年，2月5日83正弦波移相原理正弦波電壓：與交流換相電壓同步的同步電壓再移相90o控制電壓：Vc當兩電壓相等時產生一個控制脈沖。以后的過程與鋸齒波移相原理相同。第83頁，共115頁，星期日，2025年，2月5日84特點：控制電壓Vc和換流器輸出電壓Vd之間成線性關系。因為，所以，這對閉環調節是有利的。缺點：控制脈沖的移相范圍較小。第84頁，共115頁，星期日，2025年，2月5日85分相式控制的特點在交流系統電壓嚴重不平衡時，仍然可以各自產生控制脈沖，以維持直流系統的運行。當控制電壓Uc為一定值時，理論上各閥的α角均相同（但實際上控制脈沖的相位誤差較大，一般可達±3o～5o）。第85頁，共115頁，星期日，2025年，2月5日86交流電源三相不對稱時，各相觸發信號之間不是等間隔的。隨著直流容量的增大，極易出現諧波不穩定問題。電源三相電壓不對稱非特征諧波觸發脈沖不等間隔正反饋過程第86頁，共115頁，星期日，2025年，2月5日87特點：不直接依賴于同步電壓，獨立地產生等相位間隔觸發信號，因此，所有閥的觸發延遲量或提前量都是相等的，它只與系統電壓間接同步。

2.等間隔脈沖相位控制方式第87頁，共115頁，星期日，2025年，2月5日88等相位間隔觸發控制原理框圖控制回路：等間隔脈沖產生單元、脈沖分配單元、α角反饋控制等間隔脈沖產生單元：線性齒波電壓發生器LVG和電平比較器VLC控制電壓：Vc1，；齒波電壓：VS第88頁，共115頁，星期日，2025年，2月5日89

首先不考慮α

角反饋控制的作用，即假設ΔVb=0，控制電壓Vc1=Vc。

LVG產生一個隨時間線性上升的輸出鋸齒電壓Vs，上升斜率恒定；當它的控制端輸入一脈沖時，Vs便立即降低，下降的幅度Vm為定值，接著Vs又重新上升。電平比較器VLC對Vc1和Vs進行比較，當兩者相等時便輸出一個脈沖pi。第89頁，共115頁，星期日，2025年，2月5日90Δα=KΔVc第90頁，共115頁，星期日，2025年，2月5日91討論:等α控制和等間隔控制比較等觸發角控制：當加在換流器的三相電壓不對稱時，將在換流器的交直流側產生非特征諧波電流和電壓，該非特征進入交流系統后將會使交流電壓進一步的畸變和過零點的相對位移，從而造成觸發脈沖間隔更加不等，產生更大的非特征諧波，可能由此形成惡性循環。另外觸發脈沖間隔不等會使換流變壓器產生直流偏磁，導致換流變壓器損耗和噪音增大。等相位間隔控制：等相位間隔控制雖然在換流器兩端電壓不對稱時會使各閥觸發角不相等，但能有效抑制非特性諧波可能形成的惡性循環。缺點是當交流電壓不對稱時各閥觸發角相差較大，可能會造成調節起工作困難。第91頁，共115頁，星期日，2025年，2月5日92控制參數的選取和設計：

以定電流控制為例：第92頁，共115頁，星期日，2025年，2月5日93第93頁，共115頁，星期日，2025年，2月5日94第94頁，共115頁，星期日，2025年，2月5日95第95頁，共115頁，星期日，2025年，2月5日第96頁，共115頁，星期日，2025年，2月5日97第97頁，共115頁，星期日，2025年，2月5日98討論：UHVDC特有的控制方法第98頁，共115頁，星期日，2025年，2月5日99第99頁，共115頁，星期日，2025年，2月5日100UHVDC的定電流控制理想情況：＝第100頁，共115頁，星期日，2025年，2月5日normalMeasuringtolerance：Id(±0.75％)thebandΔα(±2.5°)withinwhichfiringangleα第101頁，共115頁，星期日，2025年，2月5日102第102頁，共115頁，星期日，2025年，2月5日103第103頁，共115頁，星期日，2025年，2月5日104穩態運行時的串聯閥組無協調控制第104頁，共115頁，星期日，2025年，2月5日105穩態運行時的串聯閥組有協調控制也稱為：雙十二