将线路的电阻归算到整流侧，可得到以下计算式：

图9- 4 1为整流侧，2为逆变侧

(1.33) (1.34) (1.35)

上述控制方式同样存在电压小变化，直流电流大的变化，不利于直流输电稳定运行。

c) 整流侧为定α方式，逆变侧为定U方式： 将线路的电阻归算到整流侧，可得到以下计算式：

图9- 5 1为整流侧，2为逆变侧

(1.36) (1.37) (1.38)

上述控制方式同样存在电压小变化，直流电流大的变化，不利于直流输电稳定运行。

综上所述，上述三种方法均不能解决直流输电的稳定运行，有必要再加入下面的控制环节。

（3） 定电流控制：

a) 为了直流输电系统稳定运行，整流器上都装有定电流调节装置，自动地

保持电流为定值；逆变器定δ。

图9- 6 红线为整流侧，蓝线为逆变侧

b) 低压限流控制： i.

概念：低压限流控制是指在某些故障情况下，当发现直流电压低于某一定值时，自动降低直流电流调节器的整定值，待直流电压恢复后，又自动恢复整定值的功能，如下图CD与EF段。

图9- 7低压限流控制示意图

ii. 主要作用：

① 避免逆变器长时间换相失败，保护换流阀；

② 在交流系统出现干扰或干扰消失后使系统保持稳定，有利于交流系统电

压恢复，改善交流系统的性能，保持换流站的无功平衡；

③ 在交流系统故障切除后，为直流输电快速恢复创造条件，在交流电压恢

复期间，平稳的增大直流电流来恢复直流系统。因为如果直流系统功率恢复太快，换流器需要吸收较大的无功功率，影响交流电压的恢复。 iii.

基本过程：

如果出于某种原因直流电压降至以下，电流指令的最大限幅值开始下降。如果当前电流指令大于电流指令的最大限幅，则输出的电流指令（）将降低。电流指令的降低可防止逆变端发生交流故障时的电压不稳。如果直流电压持续下降至低于，电流指令的最高限幅则不再下降，并保持在。 iv.

直流电流给定值修改的原则：保证整流侧的给定值始终比逆变侧的至少大。

（4） 换流器控制：（见本材料P21） 3. 直流输电的控制：

（1） 定电流调节：

图9- 8定电流调节框图

注意：余弦移相单元的作用是消除整流器的非线性，使整个控制系统变成线性系统，从而有利于控制器参数设计。

（2） 定δ调节原理：

a) 开环调节方式：由运行状态计算出δ。

由和联立可得。故只要测量和，即可根据δ，计算出β。改变β即可实现定δ控制。

b) 闭环调节方式：根据实际系统测量δ。

图9- 9

（3） 定电压调节原理：

图9- 10

与定电流控制类似，只是输入信号为直流电压。可以维持直流线路末端电压恒定，也可以维持线路首端。

（4） 无功控制：

a) 一般来讲，在稳态运行方式下，整流器吸收的无功功率为直流输出功率

的30%～50% ，逆变器吸收的无功功率则为40%～60%的直流输出功率。 b) 无功及电压控制是通过投切无功补偿装置、改变导通角和换流变分接头

的手段，实现：交直流系统的无功交换在规定的范围；换流变阀侧理想空载直流电压不超标；导通角和熄弧角在期望的范围内；换流母线电压变化率不越限的目标。 c) 定无功功率控制：

计算所有投入的交流滤波器的无功功率和交流系统提供的无功功率以及换

流器所消耗的无功功率，根据前二者之和与后者的差值来决定投切滤波器。 最少交流滤波器组数限制是指在对应运行方式和运行功率水平条件下所必须投入的滤波器组数以及组合形式，否则将不能保证滤波效果，达不到滤波性能要求。

d) 定交流电压控制：

在电压控制中，为了进行交流电压控制，测量出母线电压。电压控制死区的高设定值和低设定值由运行人员在直流工作站上调整根据顺序控制要求投入最少滤波器组，随着输送功率的增加，交流母线电压下降，当满足电压控制死区的低设定值时，则投入一组交流滤波器。同样，若直流系统输送功率降低或其他运行参数发生变化，且当交流母线电压满足电压控制死区的高设定值时切除一组交流滤波器。

（5） 换流变分接头调节：

a) 换流变分接头调节的必要性：整流侧换流变如果固定变比，当交流电压

和直流电压发生偏移或改变直流传输功率时，α变化会很大。若α过大，则消耗无功增加，直流电压谐波增加；若α过小，则缩小控制范围。故通过分接头调整使α在一定范围变化，如：（正常）。 b) 整流侧工作原理：

当α < 下限时→ 调1档分接头，AC电压↑ → α ↑； 当α > 上限时→ 调1档分接头，AC电压↓ → α ↓；

一般来讲，当α =下限或上限时，调1档使α = 15o左右。每一档交流电压

变化1% ~ 1.25%，太大会引起频繁往复调节。总的变化范围±15% ~20%。如果考虑降压运行，变化范围更大。

i.

主要调节方式：

① 保持换流变阀侧空载电压恒定：

分接头主要用于AC电压的波动，故分接头调节一般较少，所要求分接头调节范围也较小。负载波动由α或δ调整。分接头调节不频繁，延长寿命。

② 保持控制角（α或δ）在一定范围变化（我国基本采用这种方式）： 分接头调整使α或δ 在一定范围变化→ Q ↓ ，交直流谐波↓；直流系统性能好，但分接头调整频繁且调整范围要大。

c) 逆变侧工作原理：

当δ < 下限时→ 调1档分接头，AC电压↑ → δ ↑； 当δ > 上限时→ 调1档分接头，AC电压↓ → δ ↓；

一般来讲，当δ =下限或上限时，调1档使左右。每一档交流电压变化1% ~ 1.5%，太大会引起频繁往复调节。

（6） 定功率控制原理：

电力系统运行通常按输送功率规划，定Pd仍然是以定Id为基础。

图9- 11

（7） 起停控制：

起停控制主要包括直流输电系统从停运状态变到运行状态以及输送功率从零增加给定值或从运行状态转变到停运状态的控制功能。直流输电系统的起停包括正常起动、正常停运、故障紧急停运和自动再起动等。

a) 正常起动： i.

起动方式：

直流输电系统的起动，采用逐渐升压的方式，以避免产生过电压。通常用逐渐增大整流器电流调节器的电流整定值，使整流器的直流电流随着增大的方法起动。 ii.

起动的过程主要步骤：

① 两侧换流站换流变压器网侧断路器分别合闸，使换流变压器和换流阀带

电；

② 两侧换流站分别进行直流侧开关设备操作，以实现直流回路连接； ③ 两侧换流站分别投入适量的交流滤波器支路；

④ 起动逆变器，并使β角等于最大上限值（上限值小于或等于90°），然

后按α=90°触发整流器，同时便调节器的电流整定值按指数上升；