基于EMTP_ATP的HVDC整流器建模及仿真
０引言
高压直流输电（ＨＶＤＣ）的各种控制策略最终都
是通过对换流器的控制实现，而对于换流器的控制则是由触发脉冲序列完成［１－４］。通过换流器触发脉冲控制系统控制换流阀的触发时刻，使换流器工作于所要求的控制方式，如整流侧的定电流控制（ＣＣ）、逆变侧的定熄弧角控制（ＣＥＡ）等［５－６］，因此，门极触发单元ＧＦＵ（ＧａｔｅＦｉｒｉｎｇＵｎｉｔ）是ＨＶＤＣ换流器建模中的重要环节。本文基于ｄｑ变换方法，设计了一个门极触发单元，并给出电磁暂态程序（ＥＭＴＰ）仿真试验结果。
对于电磁暂态仿真而言，系统的稳态运行点不仅包括基波量的稳态运行点，还包括了谐波量的稳态运行点，因此其初始化过程比较复杂［７－１１］。本文运用一简单方法减少初始化过程的时间。
１ＨＶＤＣ整流器的ＥＭＴＰ模型
１．１
门极触发单元
在ＨＶＤＣ换流器中常需采用压控振荡器（ＶＣＯ），通过它为换流阀提供等间隔触发脉冲，并可消除在阀触发期间同步交流母线上电压畸变的影响，通常称之为锁相环（ＰＬＬ）触发或等间隔触发方法［１２］。当换流站联于短路比（ＳＣＲｓ）低于３的弱交流系统时，该方法可确保换流器的成功换相和正常运行。本文建立了一个典型ＧＦＵ的模型，并给出了其仿真试验结果。ｄｑ型触发控制单元早已在电机驱动控制中得
到应用，ｄｑ变换的本质是对三相系统进行解耦处理，通过一个变换矩阵三相坐标系统变换为正交的两相系统［１３－１４］。其最大优点是可以消除交流母线的扰动及谐波引起的电压畸变对换流器控制的影响［１５］。
ｄｑ型触发单元框图及对应信号波形分别示于图１和图２（幅值大的为Ｕｓｙｎ，小的为Ｕｃｏｍ；后同）。
通过式（１）（２），可将三相换相电压Ｕａ、Ｕｂ和Ｕｃ
变换为ｄｑ轴电压Ｕα和Ｕβ。
Ｕα＝２３Ｕａ－１３Ｕｂ－１３Ｕｃ
（１）Ｕβ＝（Ｕｂ－Ｕｃ）／３!（２）ｅ＝－ＵαＵｓｉｎθ＋ＵβＵｃｏｓθ
（３）
ＵａＵｂＵｃ
三相
两相－＋
ＰＩ＋"
正弦振
荡器
θ＋＋ΔＵｒｅｆ
Ｕｓｉｎθ
Ｕｃｏｓθ＝Ｕｓｙｎ
Ｕｒｅｆ
ｅ
Ｕα
Ｕβ图１ｄｑ型门极触发单元框图
Ｆｉｇ．１ＢｌｏｃｋｄｉａｇｒａｍｏｆｄｑＧＦＵ
基于EMTP /ATP 的HVDC 整流器
建模及仿真
吴
磊１，王银乐１，张小宁２
（１．华东交通大学电气学院，江西南昌３３００１３；
２．中国石化胜利石油管理局，山东东营２５７０００）
摘要：基于ＥＭＴＰ／ＡＴＰ程序研究高压直流输电（ＨＶＤＣ）换流器的暂态特性，需要建立控制及电气元件的详细模型，同时，在进行仿真研究时，尤其是当ＨＶＤＣ换流器与弱交流系统相联时，需特别注意电磁暂态过程本身所具有的复杂特性。基于ＥＭＴＰ程序，并考虑到ＨＶＤＣ联于弱交流系统时的情况，建立了详细的ＨＶＤＣ整流器仿真模型，包括门极触发单元（ＧＦＵ）、电流控制器、阀缓冲电路等，同时，为缩短仿真初始化时间，还在电流控制器中引入了延迟阶跃信号ＤＳ。最后，基于ＣＩＧＲＥ标准模型对所建立的ＨＶＤＣ整流器ＥＭＴＰ仿真模型进行了测试，仿真结果表明，系统对于正常的电流调节及突发故障均表现出良好的动态性能。
关键词：高压直流输电；换流器建模；电磁暂态；弱交流；仿真中图分类号：ＴＭ７２１．１
文献标识码：Ａ
文章编号：１００６－６０４７（２００６）０９－００４７－０４收稿日期：２００５－１１－０２；修回日期：２００６－０１－０８
电力自动化设备
ＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＡｕｔｏｍａｔｉｏｎＥｑｕｉｐｍｅｎｔＶｏｌ．２６Ｎｏ．９Ｓｅｐｔ．２００６
第２６卷第９期２００６年９月
０－０．５－１．０ｅ／ｐ．ｕ．
２ππ０θ／ｒａｄ
１．２０－１．２
Ｕｃｏｍ，Ｕｓｙｎ
／ｐ．ｕ．
０
０．０２
０．０４
０．０６
０．０８
０．１０
ｔ／ｓ
图２ｄｑ门极触发单元信号波形
Ｆｉｇ．２ＷａｖｅｆｏｒｍｓｆｏｒｄｑＧＦＵ
４７
ｄｑ型门极触发单元的工作原理如下：误差信号ｅ送入ＰＩ控制器，为ＶＣＯ产生一个参考输入，信号ΔＵｒｅｆ负责对该参考值进行调制，ＶＣＯ的中心频率（５０Ｈｚ）则由固定偏置电压Ｕｒｅｆ确定。ＶＣＯ的输出
为θ
角，其波形为锯齿波，θ经由正弦振荡器产生正弦和余弦电压信号，并反馈到乘法器，进而生成误差信号ｅ。系统稳态运行时，误差信号ｅ为零，正弦余弦振荡器的输出与换相电压同步。图２中，对输出Ｕｓｙｎ和Ｕｃｏｍ进行了对比，需要指出的是：为了能清楚地观察２个信号的相位关系，将Ｕｓｙｎ的幅值增加了２０％。ｄｑ触发单元闭环传递函数为
Ｇ（ｓ）＝Ｋｐｉ
１＋ｓ
τｐｉｓτｐｉ１ｓτｉ
（４）式中Ｋｐｉ和τｐｉ分别为ＰＩ控制器的增益和时间常
数；τｉ为输出θ前积分环节的时间常数。
当交流母线发生三相故障而导致换相母线失压时，触发控制单元中各信号的波形见图３。故障期间，正弦振荡器输出信号的频率为中心频率（５０Ｈｚ）。
当换相母线电压中含有３０％的３次谐波注入时，ｄｑ触发单元中各信号的波形如图４所示。正弦振荡器的输出电压Ｕｓｙｎ中不含谐波分量，且与换相母线电压基波分量同步。
１．２
ＨＶＤＣ整流侧定电流控制
图５所示为基于ＣＩＧＲＥ标准整流器模型的ＨＶＤＣ系统，整流侧联于短路比为２．５的弱交流系统。因采用６脉波整流器，需要安装交流滤波器滤除５次和７次谐波。交流及直流系统的详细数据见文献［７］。电流控制器框图如图６所示。
直流电流的测量值Ｉｄ与参考值Ｉｒｅｆ比较得到误差信号，而后送入乘法器。乘法器的另一个输入是延迟阶跃信号ＤＳ（在０．０２ｓ由０阶跃到１）。ＰＩ控制器输出为触发延迟角α整定值，其值被限幅在５°￣１７０°。在基于该控制器对系统进行仿真试验时，没有采用低压限流环节（ＶＤＣＯＬ）。１．３缓冲电路的作用
换流阀的缓冲器由一个ＲＣ电路构成［１６］，缓冲电路中的Ｒ分别取０．２、１．０、１０ｋΩ时，对阀电压的影响如图７（ａ）所示。由图可见，当Ｒ取０．２ｋΩ时，阀电压Ｕ会产生较大振荡，通过对比分析可知，Ｒ的最优值应为１０ｋΩ。
而当缓冲器中Ｃ分别取０．０１２５、０．１２５、１．０μＦ时阀电压波形如图７（ｂ）所示。显然，Ｃ的取值对阀两端电压影响不大，此处选定Ｃ值为１．０μＦ。
通过选择适当的Ｒ和Ｃ值，即可为换流阀提供合格的换相电压。但应注意，在进行仿真实验时，换流阀常被看作一个理想化ＥＭＴＰ开关器件，因此，所选取的缓冲电路参数Ｒ和Ｃ的值，可能与实际换流器中阀缓冲电路参数值不一致。１．４初始化
图８为采用延时阶跃信号前后的直流电流波形
２００．１
１０００－１００－２００
１９７．１
１９８．１
１９９．１ｔ／ｍｓ（ａ）Ｒ取不同值
Ｕ／Ｖ
２０１．１
１０ｋΩ１ｋΩ０．２ｋΩ图７Ｒ及Ｃ对阀电压的作用
Ｆｉｇ．７Ｖａｌｖｅｖｏｌｔａｇｅｖｓ．ＲａｎｄＣ
２０．０
１５００－１５０－３００
１８．５
１９．０
１９．５
ｔ／ｍｓ
（ｂ）Ｃ取不同值
Ｕ／Ｖ
２０．５
２１．０
２１．５
１μＦ
０．１２５μＦ
０．０１２５μＦ
Ｉｒｅｆ＋－Ｉｄ
ＤＳ
ＰＩαｍａｘ＝１７０°αｍｉｎ＝５°
门控
单元
触发脉冲
Ｕｓｙｎ
图６电流控制器框图
Ｆｉｇ．６Ｂｌｏｃｋｄｉａｇｒａｍｏｆｃｕｒｒｅｎｔｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ
１．５０ｅ／ｐ．ｕ．
２ππ１．２００－１．２
０
０．０５
０．１００．１５
０．２０
θ／ｒａｄ
Ｕｃｏｍ，Ｕｓｙｎ
／ｐ．ｕ．
ｔ／ｓ
－１．５图４谐波干扰试验
Ｆｉｇ．４Ｈａｒｍｏｎｉｃｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎｔｅｓｔ
电力自动化设备
第２６卷
图３换相母线失压时ｄｑＧＦＵ信号波形
Ｆｉｇ．３ＷａｖｅｆｏｒｍｓｏｆｄｑＧＦＵｄｕｒｉｎｇｔｈｅｌｏｓｓｏｆｃｏｍｍｕｔａｔｉｏｎｖｏｌｔａｇｅ
０．５０－０．５ｅ／ｐ．ｕ．
π０１．２０－１．２
０．１０
０．１５
０．２００．２５
０．３０
θ／ｒａｄ
Ｕｃｏｍ，Ｕｓｙｎ
／ｐ．ｕ．
ｔ／ｓ
２π图５ＣＩＧＲＥ高压直流输电标准模型
Ｆｉｇ．５ＣＩＧＲＥｂｅｎｃｈｍａｒｋＨＶＤＣｓｙｓｔｅｍｍｏｄｅｌ
１５１ｍＨ
２１６０Ω
３．７３Ω２８．５ｍＨ３４５ｋＶ
４２．８ｍＨ２．５Ω
０．５９７ＨＩｄ
到控制电路
２５０Ω
交流滤波器
４８
（分别对应ｉｄ１和ｉｄ２），可见，定电流控制器的输入环节中未采用延迟阶跃信号时，ｄｑ型ＧＦＵ的仿真初始化时间为０．１３ｓ。采用延迟阶跃信号的目的，是为了在系统启动阶段使误差信号ｅ输入ＰＩ控制器的数值为０，此时在限幅环节作用下，触发延迟角α保持在允许的最低限值αｍｉｎ，直到电流从零上升到额定值后，定电流控制器的ＰＩ环节开始发挥调节作用，由此可缩短直流电流响应的稳定时间，从而达到减少仿真初始化时间的目的。由图８可见，在引入延迟阶跃信号后，仿真初始化时间减少至０．０８ｓ，这将有助于节省内存空间并缩短整个仿真时间。
２仿真试验
为考察系统的动态性能及控制效果，在建立了详细的ＨＶＤＣ整流器模型后，本文针对如下２种情况进行了仿真试验：
ａ．直流电流参考值从１．０ｐ．ｕ．跃减至０．８８ｐ．ｕ．，０．２ｓ后再恢复（跃升）到１．０ｐ．ｕ．；
ｂ．换流母线发生单相接地故障。
图９所示为电流参考值跃减１２％时，系统各参
量的响应曲线，包括直流侧电流Ｉｄ、触发延迟角α、
同步电压信号Ｕｓｙｎ以及换相电压Ｕｃｏｍ。整个过程相当于发生了２次阶跃变化（Ｉｒｅｆ由１ｐ．ｕ．跃减到０．８８ｐ．ｕ．，而后又从０．８８ｐ．ｕ．跃升到１ｐ．ｕ．），由图９可以看到，系统响应稳定，控制效果良好，ｄｑ门极触发单元几乎没有延时地与交流换相电压保持了同步。
图１０所示为整流侧交流母线发生单相故障时，系统各参量的响应曲线。由于交流系统发生了不对称故障以及换流器的调制作用，使得直流电流中含有较大的２次谐波分量［１７］。由图中可见，在故障期间，２次谐波分量的存在并没有对ｄｑ型触发单元的运行产生太大影响，其输出电压信号仍能较好地保持同
步。三相短路情况下所得仿真试验结果也非常理想，此处不作详述。
３结论
本文基于ＥＭＴＰ／ＡＴＰ程序建立了ＨＶＤＣ整流器的仿真模型，包括换流器的ＧＦＵ、阀缓冲电路以及直流电流控制器等。其中ＧＦＵ是关键的核心部分。从仿真结果看，本文设计的ＧＦＵ具有较强的抗干扰能力，在各种情况下均能很好地与换流母线电压保持同步，从而保证了对换流器工作方式的有效控制。而阀缓冲电路也会对换流器的运行特性产生重要影响，这一点在工程上应引起足够重视。同时，为了缩短仿真时间，本文在电流控制器中引入了一个延迟阶跃信号ＤＳ，实现了仿真过程的快速初始化。本文所做的工作为进一步进行更为复杂的交直流电力系统稳定与控制研究打下了基础。参考文献：
［１］赵畹君．高压直流输电工程技术［Ｍ］．北京：中国电力出版社，
２００４．
［２］张诚，廖勇，孙才新．三峡交直流混合输电系统谐波的仿真分析
和计算［Ｊ］．电力系统自动化，２００３，２７（２４）：４７－４９．
ＺＨＡＮＧＣｈｅｎｇ，ＬＩＡＯＹｏｎｇ，ＳＵＮＣａｉ－ｘｉｎ．Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄｃａｌｃｕ－
ｌａｔｉｏｎｏｆｈａｒｍｏｎｉｃｓｆｏｒＴｈｒｅｅＧｏｒｇｅｓＡＣａｎｄＤＣｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｓｙｓｔｅｍ［Ｊ］．ＡｕｔｏｍａｔｉｏｎｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍｓ，２００３，２７（２４）：４７－４９．
［３］
李函，韩英铎，王仲鸿．利用混合实时仿真器测试ＨＶＤＣ控制与保护［Ｊ］．电力系统自动化，２０００，２４（１７）：２８－３１．
ＬＩＨａｎ，ＨＡＮＹｉｎｇ－ｄｕｏ，ＷＡＮＧＺｈｏｎｇ－ｈｏｎｇ．ＶｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆＨＶＤＣｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｕｓｉｎｇａｎａｄｖａｎｃｅｄｈｙｂｒｉｄｒｅａｌ－ｔｉｍｅｓｉｍｕｌａｔｏｒ［Ｊ］．ＡｕｔｏｍａｔｉｏｎｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍｓ，２０００，２４（１７）：２８－３１．［４］
欧开健，任震，荆勇．直流输电系统换相失败的研究（一）［Ｊ］．电力自动化设备，２００３，２３（５）：５－８，２５．
ＯＵＫａｉ－ｊｉａｎ，ＲＥＮＺｈｅｎ，ＪＩＮＧＹｏｎｇ．ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎｃｏｍｍｕｔａｔｉｏｎｆａｉｌｕｒｅｉｎＨＶＤＣｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｓｙｓｔｅｍ．Ｐａｒｔ１：ｃｏｍｍｕｔａｔｉｏｎｆａｉｌｕｒｅｆａｃｔｏｒｓａｎａｌｙｓｉｓ［Ｊ］．ＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＡｕｔｏｍａｔｉｏｎＥｑｕｉｐｍｅｎｔ，２００３，２３（５）：５－８，２５．
［５］
陶瑜，龙英，韩伟．高压直流输电控制保护技术的发展与现状［Ｊ］．高电压技术，２００４，３０（１１）：８－１０，１７．
ＴＡＯＹｕ，ＬＯＮＧＹｉｎｇ，ＨＡＮＷｅｉ．ＳｔａｔｕｓａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆＨＶＤＣｃｏｎｔｒｏｌａｎｄｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ［Ｊ］．ＨｉｇｈＶｏｌｔａｇｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２００４，３０（１１）：８－１０，１７．
［６］
ＢＡＬＺＥＲＧ，ＭＵＬＬＥＲＨ．ＣａｐａｃｉｔｏｒｃｏｍｍｕｔａｔｅｄｃｏｎｖｅｒｔｅｒｓｆｏｒｈｉｇｈｐｏｗｅｒＨＶＤＣｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ［Ｃ］∥ＳｅｖｅｎｔｈＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＣｏｎ－ｆｅｒｅｎｃｅｏｎＡＣ－ＤＣＰｏｗｅｒＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ．［Ｓ．ｌ．］：ＩＥＥ，２００１：６０－６５．［７］
徐政．交直流电力系统动态行为分析［Ｍ］．北京：机械工业出版
吴磊，等：基于ＥＭＴＰ／ＡＴＰ的ＨＶＤＣ整流器建模及仿真
第９期１．５００．７５０
０．０５
０．１００．１５
０．２０
ｉｄ１，ｉｄ２／ｐ．ｕ．
ｔ／ｓ
ｉｄ２ｉｄ１图８延时阶跃信号对系统初始化的作用
Ｆｉｇ．８Ｅｆｆｅｃｔｏｆｄｅｌａｙｅｄｓｔｅｐｓｉｇｎａｌ
ｏｎｓｙｓｔｅｍｉｎｉｔｉａｌｉｚａｔｉｏｎ
图１０换流母线单相接地时系统动态响应
Ｆｉｇ．１０Ｓｙｓｔｅｍｄｙｎａｍｉｃｒｅｓｐｏｎｓｅｔｏｓｉｎｇｌｅｐｈａｓｅｇｒｏｕｎｄｉｎｇｏｆｃｏｍｍｕｔａｔｉｏｎｂｕｓ
１．２５Ｉｄ／ｐ．ｕ．０．５０１．２００－１．２０．３０
０．４１
０．５２
０．６３０．８５
α／ｒａｄＵｃｏｍ，Ｕｓｙｎ
／ｐ．ｕ．
ｔ／ｓ
０．７５０．２５０．２５０．７４
图９Ｉｒｅｆ跃减１２％时系统动态响应
Ｆｉｇ．９Ｓｙｓｔｅｍｄｙｎａｍｉｃｒｅｓｐｏｎｓｅｔｏ
１２％ｓｔｅｐｄｅｃｒｅａｓｅｏｆＩｒｅｆ
１．１Ｉｄ／ｐ．ｕ．
０．６０１．２０．３００－１．２０．９５
１．０２１．０９
１．１６１．３０
α／ｒａｄ
Ｕｃｏｍ，Ｕｓｙｎ
／ｐ．ｕ．
ｔ／ｓ
０．９０．７０．４５１．２３Ｉｒｅｆ
４９
（上接第４２页ｃｏｎｔｉｎｕｅｄｆｒｏｍｐａｇｅ４２）
ＡｎａｌｙｓｉｓｏｆｓｔｅａｄｙｓｔａｔｅｐｒｏｃｅｓｓｏｆＡＰＦｗｉｔｈＯＣＣ
ａｎｄｄｅｓｉｇｎｏｆｉｔｓＰＩｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ
ＴＩＡＮＺｈａｏ－ｇｕａｎｇ１，ＷＡＮＧＹｕ－ｂｉｎ１，ＬＵ
"Ｙａｎ１，ＬＩＹｉｎｇ－ｊｕｎ２（１．ＳｈａｎｄｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｊｉ’ｎａｎ２５００６１，Ｃｈｉｎａ；２．ＪｉｎａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｊｉ’ｎａｎ２５００２２，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＭｏｓｔｏｆｐａｐｅｒｓａｂｏｕｔＯＣＣ（Ｏｎｅ－ＣｙｃｌｅＣｏｎｔｒｏｌ）ｏｎｌｙｇｉｖｅｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｅｑｕａｔｉｏｎｂｙｍａｔｈｅ－ｍａｔｉｃｄｅｄｕｃｔｉｏｎ，ｔｈｅｐｈｙｓｉｃａｌｍｅａｎｉｎｇｉｓｎｏｔｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ，ａｎｄｗｈｙｔｈｅｏｕｔｐｕｔｖｏｌｔａｇｅＵｍｏｆＰＩ（Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ－Ｉｎｔｅｇｒａｌ）ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｃａｎｒｅｆｌｅｃｔｃｈａｎｇｅｓｏｆｌｏａｄｉｓｓｔｉｌｌｎｅｅｄｄｅｄｕｃｔｅｄ．ＴｈｅｄｅｔａｉｌｅｄｓｔｅａｄｙｓｔａｔｅｐｒｏｃｅｓｓｏｆＯＣＣＡＰＦ（ＡｃｔｉｖｅＰｏｗｅｒＦｉｌｔｅｒ）ｗｉｔｈｂｏｔｈｒｅｓｉｓｔｉｖｅｌｏａｄａｎｄｎｏｎｌｉｎｅａｒｌｏａｄｉｓａｎａｌｙｚｅｄ，ｂａｓｅｄｏｎｗｈｉｃｈｔｈｅｐｈｙｓｉｃａｌｍｅａｎｉｎｇａｎｄｓｔｅａｄｙｃｏｎｄｉｔｉｏｎｏｆｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌｐａｒｔａｎｄｉｎｔｅｇｒａｌｐａｒｔｉｎＰＩｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒａｒｅｇｉｖｅｎ．Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌｐａｒｔａｎｄｉｎｔｅｇｒａｌｐａｒｔｈａｖｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｆｕｎｃｔｉｏｎｓ：ｉｎｔｅｇｒａｌｐａｒｔｄｏｍｉｎａｔｅｓｔｈｅｂｉｇａｌｔｅｒａｔｉｏｎｏｆＵｍｉｎｌｏｎｇｔｅｒｍ，ａｎｄｉｔｒｅｆｌｅｃｔｓｌｏａｄｆｌｕｃｔｕａｔｉｎｇ；ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌｐａｒｔｒｅｃｔｉｆｉｅｓＵｍｉｎａｓｍａｌｌｅｘｔｅｎｔａｎｄｅｌｉｍｉｎａｔｅｓｔｈｅｈａｒｍｏｎｉｃｃｕｒｒｅｎｔｉｎｅａｃｈｌｉｎｅｃｙｃｌｅ．ＴｈｅｐａｒａｍｅｔｅｒｄｅｓｉｇｎｏｆＰＩｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｉｓｄｉｓｃｕｓｓｅｄａｎｄｔｈｅｄｅｓｉｇｎｍｅｔｈｏｄｏｆＰｐａｒａｍｅｔｅｒｉｓｇｉｖｅｎ．Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｐｒｏｖｅｔｈｅｒａｔｉｏｎａｌｉｔｙｏｆｔｈｅｄｅｓｉｇｎｍｅｔｈｏｄ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｏｎｅ－ｃｙｃｌｅｃｏｎｔｒｏｌ；ｓｔｅａｄｙｓｔａｔｅｐｒｏｃｅｓｓ；ＰＩｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ；ＡＰＦ
社，２００４．
［８］束洪春，司大军，陈学允．复杂电力系统电气故障电磁暂态数字
计算方法研究［Ｊ］．电网技术，２００３，２７（１２）：３１－３６．
ＳＨＵＨｏｎｇ－ｃｈｕｎ，ＳＩＤａ－ｊｕｎ，ＣＨＥＮＸｕｅ－ｙｕｎ．Ａｎｅｗｅｌｅｃ－ｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｔｒａｎｓｉｅｎｔｓｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｆｏｒｅｌｅｃｔｒｉｃｆａｕｌｔｓｃｏｍｐｌｅｘｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍ［Ｊ］．ＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００３，２７（１２）：３１－３６．
［９］ＤＯＭＭＥＬＨＷ．电力系统电磁暂态计算理论［Ｍ］．李永庄，林
集明，曾昭华，译．北京：水利电力出版社，１９９１．
［１０］ＨＡＭＭＯＮＳＴＪ，ＴＡＮＧＨＪ，ＥＨＲＨＡＲＤＳ．Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆ
ＨＶＤＣｃｏｎｖｅｒｔｅｒｓｉｎｅｎｈａｎｃｉｎｇｔｒａｎｓｉｅｎｔｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍｓａｎｄｉｎｔｈｅｔｏｒｓｉｏｎａｌｓｔｒｅｓｓｉｎｇｏｆｇｅｎｅｒａｔｏｒｓｈａｆｔｓｄｕｅｔｏｂａｌａｎｃｅｄａｎｄｕｎｂａｌａｎｃｅｄｏｐｅｒａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｒｅｃｔｉｆｉｅｒ［Ｊ］．ＥｌｅｃｔｒｉｃＭａｃｈｉｎｅｓａｎｄＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍｓ，１９９９，２７（１０）：１１１３－１１２７．
［１１］ＡＢＤＥＬ－ＳＡＬＡＭＭ，ＳＥＤＤＩＫＨ．ＴｒａｎｓｉｅｎｔａｎａｌｙｓｉｓｏｆＨＶＤＣ
ｐｏｗｅｒｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｓｙｓｔｅｍｓ［Ｊ］．ＥｕｒｏｐｅａｎＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓｏｎＥｌｅｃ－ｔｒｉｃａｌＰｏｗｅｒ，２００４，１４（３）：１３１－１４９．
［１２］ＪＯＶＣＩＣＤ，ＰＡＨＡＬＡＷＡＴＨＴＨＡＮ，ＺＡＶＡＨＩＲＭ．Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ
ｍｏｄｅｌｌｉｎｇｏｆＨＶＤＣ－ＨＶＡＣｓｙｓｔｅｍｓ［Ｊ］．ＩＥＥＥＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓｏｎＰｏｗｅｒＤｅｌｉｖｅｒｙ，１９９９，１４（２）：５０６－５１１．
［１３］ＴＡＶＡＲＥＳＭＣ，ＰＩＳＳＯＬＡＴＯＪ，ＰＯＲＴＥＬＡＣＭ．Ｎｅｗｍｏｄｅ
－ｄｏｍａｉｎｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎｏｆｔｒａｎｓｍａｔｉｏｎｌｉｎｅ—Ｃｌａｒｋｅｔｒａｎｓｆｏｒｍａ－ｔｉｏｎ［Ｃ］∥ＩＥＥＥＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＳｙｍｐｏｓｉｕｍｏｎＣｉｒｃｕｉｔｓａｎｄＳｙｓ－ｔｅｍｓ．［Ｓ．ｌ．］：ＩＥＥＥ，１９９８：４９７－５００．
［１４］ＥＭＡＮＵＥＬＡＥ，ＭＩＬＡＮＥＺＤＬ．Ｃｌａｒｋｅ’ｓａｌｐｈａ，ｂｅｔａａｎｄｚｅｒｏ
ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ：ａｐｏｓｓｉｂｌｅａｐｐｒｏａｃｈｆｏｒｔｈｅｃｏｎｃｅｐｔｕａｌｄｅｓｉｇｎｏｆｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔａｔｉｏｎｃｏｍｐａｔｉｂｌｅｗｉｔｈＩＥＥＥＳｔｄ．１４５９－２０００［Ｃ］∥ＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔａｔｉｏｎａｎｄＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅ．Ｃｏｍｏ，Ｉｔａｌｙ：［ｓ．ｎ．］，２００４：１６１４－１６１９．
［１５］李兴源．高压直流输电系统的运行和控制［Ｍ］．北京：科学出版
社，１９９８．［１６］ＭＯＨＡＮＮ，ＵＮＤＥＬＡＮＤＴＭ，ＲＯＢＢＩＮＳＷＰ．Ｐｏｗｅｒｅｌｅｃｔｒｏ－
ｎｉｃｓ：ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ，ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓａｎｄｄｅｓｉｇｎ［Ｍ］．３ｒｄｅｄ．ＮｅｗＹｏｒｋ，ＵＳＡ：ＪｏｈｎＷｉｌｅｙ＆ＳｏｎｓＩｎｃ，２００３．
［１７］ＲＩＥＤＥＬＰ．Ｈａｒｍｏｎｉｃｖｏｌｔａｇｅａｎｄｃｕｒｒｅｎｔｔｒａｎｓｆｅｒ，ａｎｄＡＣａｎｄ
ＤＣｓｉｄｅｉｍｐｅｄａｎｃｅｓｏｆＨＶＤＣｃｏｎｖｅｒｔｅｒｓ［Ｊ］．ＩＥＥＥＴｒａｎｓａｃ－ｔｉｏｎｓｏｎＰｏｗｅｒＤｅｌｉｖｅｒｙ，２００５，２０（３）：２０９５－２０９９．
（责任编辑：李育燕）
作者简介：
吴磊（１９７５－），男，山东东营人，硕士研究生，研究方向为电力系统稳定与控制（Ｅ－ｍａｉｌ：ｇｒｅａｔｇｒｉｚｚｌｙ＠１６３．ｃｏｍ；ｌｉａｐｕｎｏｖ＠ｔｏｍ．ｃｏｍ）；
王银乐（１９５９－），男，陕西西安人，副教授，研究方向为电力系统继电保护；
张小宁（１９６３－），男，陕西西安人，高级工程师，研究方向为电力系统运行与控制。
电力自动化设备
第２６卷
ＭｏｄｅｌｉｎｇａｎｄｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆＨＶＤＣｒｅｃｔｉｆｉｅｒｂａｓｅｄｏｎＥＭＴＰ／ＡＴＰ
ＷＵＬｅｉ１，ＷＡＮＧＹｉｎ－ｌｅ１，ＺＨＡＮＧＸｉａｏ－ｎｉｎｇ２
（１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＥａｓｔＣｈｉｎａＪｉａｏｔｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｃｈａｎｇ３３００１３，Ｃｈｉｎａ；２．ＳｈｅｎｇｌｉＰｅｔｒｏｌｅｕｍＡｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎＢｕｒｅａｕ，
ＳｉｎｏｐｅｃＣｏｒｐ．，Ｄｏｎｇｙｉｎｇ２５７０００，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅｄｅｔａｉｌｅｄｍｏｄｅｌｉｎｇｏｆｃｏｎｔｒｏｌｓａｎｄｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍｅｌｅｍｅｎｔｓｉｓｒｅｑｕｉｒｅｄｉｎｔｈｅｔｒａｎｓｉｅｎｔｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｓｔｕｄｙｏｆＨＶＤＣ（ＨｉｇｈＶｏｌｔａｇｅＤＣｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）ｃｏｎｖｅｒｔｅｒｕｓｉｎｇＥＭＴＰ／ＡＴＰ．Ｆｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅ，ｉｎｈｅｒｅｎｔｃｏｍｐｌｅｘｉｔｉｅｓｏｆＥＭＴＰｓｈｏｕｌｄｂｅｃａｒｅｆｕｌｌｙｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄｄｕｒｉｎｇｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ，ｐａｒｔｉｃｕｌａｒｌｙｗｈｅｎｔｈｅＨＶＤＣｃｏｎｖｅｒｔｅｒｉｓｏｐｅｒａｔｅｄｗｉｔｈａｗｅａｋＡＣｓｙｓｔｅｍ，ｆｏｒｗｈｉｃｈａｄｅｔａｉｌｅｄＨＶＤＣｒｅｃｔｉｆｉｅｒｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｉｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｂａｓｅｄｏｎＥＭＴＰ／ＡＴＰ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇｇａｔｅｆｉｒｉｎｇｕｎｉｔ，ｃｕｒｒｅｎｔｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒａｎｄｖａｌｖｅｓｎｕｂｂｅｒ．ＡｄｅｌａｙｅｄｓｔｅｐｓｉｇｎａｌＤＳｉｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｉｎｔｈｅｃｕｒｒｅｎｔｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｔｏｓｈｏｒｔｅｎｔｈｅｉｎｉｔｉａｌｉｚａｔｉｏｎｔｉｍｅ．ＴｈｅＨＶＤＣｒｅｃｔｉｆｉｅｒｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｉｓｔｅｓｔｅｄｏｎＣＩＧＲＥｂｅｎｃｈｍａｒｋｍｏｄｅｌ．Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｇｏｏｄｄｙｎａｍｉｃｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｃａｎｂｅｅｘｐｅｃｔｅｄｆｏｒｂｏｔｈｏｒｄｉｎａｒｙｃｕｒｒｅｎｔｃｏｎｔｒｏｌａｎｄａｃｃｉｄｅｎｔａｌｆａｕｌｔ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＨＶＤＣ；ｒｅｃｔｉｆｉｅｒ；ＥＭＴＰ；ｗｅａｋＡＣ；ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ
""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""
５０