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目前世界上在建或已投运的柔性直流输电(即电压源型直流输电VSC-HVDC)工程均为两端系统,仍没有柔性多端直流输电系统(VSC-MTDC)投入运行,对其的研究也是在理论研究与实验模拟阶段。本文虽然旨在对VSC-MTDC系统进行研究,但多端系统的VSC控制器与两端系统的VSC控制器是相同的,所以首先针对两端VSC-HVDC系统进行了分析与研究。本文所取得的主要成果如下:(1)总结了柔性直流输电相比于传统直流输电的技术优势,并进一步说明了VSC-MTDC系统的可行性与广阔的应用前景;(2)对电压源型换流器VSC的工作原理及运行特性进了分析;(3)推导了abc以及dqO坐标系下的VSC-HVDC数学模型,根据所建立的数学模型以及系统稳定运行要求,确定了控制系统控制量与被控量的关系;(4)分别依据串级P1控制法、反馈线性化方法和逆系统方法建立了与有源网络相联的VSC控制器,然后建立了与无源网络相联的VSC控制器。利用电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC,搭建了相应的两端VSC-HVDC系统分别进行了仿真验证与分析,仿真结果表明各控制器均实现了有功与无功的解耦,同时也表明柔性直流输电系统具有良好的灵活性和供电可靠性;(5)总结并分析了应用于VSC-MTDC系统的控制方法,即主从式控制和电压下降式控制;建立了采用主从式单点直流电压控制的三端VSC-MTDC系统,并对其进行了仿真验证与分析,仿真结果表明系统的控制性能具有良好的刚性,但是该控制没有考虑主站因故障退出运行的情况,故供电可靠性不高;针对上述情况,设计了基于模式切换的多点直流电压控制器,然后对其进行了仿真验证与分析,仿真结果表明采用该控制器的柔性多端直流输电系统具有较好的控制灵活性和供电可靠性。