江苏电网是我国东部地区负荷需求电量最大的省份之一。投建锡盟——泰州特高压直流输电线路,不仅可以向江苏供应电量,也可以合理使用内蒙古清洁能源,促进新能源发展。由于送端系统距离华北主网较远,因此,华北主网对送端电网的支撑能力较弱。本文依托于国网总部《提升直流输电控制系统机电暂态仿真能力的建模研究与开发》的科技项目,研究直流系统的工作原理、直流系统的负荷特性以及提出优化低压限流控制环节对提高送端系统稳定性的改善作用。依据锡盟——泰州的机电暂态仿真模型,搭建实时数字仿真平台下的电磁暂态仿真模型,有助于进一步的研究工作。本文主要研究工作如下:高压直流输电系统具有快速控制功率的功能,可以有效改善交直流系统稳定性。其中换流器是高压直流输电系统的重要元件之一,具有整流和逆变功能。本文首先详细分析换流器的工作原理以及各个阀的换相过程。进而阐述直流输电系统主要的控制环节如定电流、定gamma角、定电压、最小触发角(RAML)、低压限流(VDCOL)方式等。在此基础上,分析送受端控制方式的切换过程,并采用直流准稳态模型理论推导两端电压变化后的直流负荷特性的解析式。最后,采用RTDS的script功能绘制出直流负荷特性的波形,并与解析式绘制的曲线进行对比。针对锡盟——泰州特高压直流输电系统的弱送端特性,提出优化直流控制系统的低压限流控制环节,以改善弱送端系统故障清除系统恢复过程中系统稳定性。本文详细分析传统VDCOL控制环节在系统恢复过程中的作用,提出与送端短路比和受端换流母线电压相关系数,作为改变VDCOL截止电压的输入值,进而使系统暂态过程中,VDCOL的斜率是跟随受端电压的变化而变化。本文以弱送端单机无穷大-直流的仿真模型为例,构建暂态能量函数,分析优化VDCOL对改善系统稳定性的作用。由于机电暂态仿真软件自身的局限性,本文结合工程实际的电气结构及参数,搭建锡盟——泰州特高压直流输电系统的电磁暂态仿真模型。详细分析电气参数转换过程及区别,阐述采用RTDS搭建仿真模型过程中等值网络的划分、处理器资源分配等一些细节问题。根据PSASP计算的初始潮流及短路电流大小,调节RTDS相关参数使其在工程误差允许范围以内。最后,本文进行电磁暂态仿真的额定工况试验以及对比机电暂态与电磁暂态仿真模型暂态运行工况,验证搭建模型的准确性。