为了提高直流输电系统运行的可靠性,合理地确定换流站设备的雷电冲击耐受水平(BIL)和操作冲击耐受水平(SIL),必须对直流输电系统的过电压进行研究。本文采用电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC对我国葛洲坝-南桥直流工程进行了建模仿真,并针对来自直流侧线路上的两种过电压进行了实例计算和分析,得到了一些具有普遍意义的结论。作者利用PSCAD/EMTDC程序,结合现有理论模型,根据葛洲坝-南桥直流工程的实际参数,建立了包含杆塔、输电线路、避雷器、绝缘子串闪络特性以及换流站内各种设备的仿真模型。并以雷击直流进线杆塔、一极接地故障后对另一极的影响为具体算例进行了研究,计算结果与实际情况比较接近,表明该模型可用于模拟实际直流系统。研究直流线路雷击过电压时,以单极运行方式下,雷击杆塔对极线和金属回线的反击进行了计算分析。结果表明雷电流的幅值越小,闪络时刻越往波尾方向发展;耦合电容和冲击电容减缓了入波陡度,加上避雷器的保护,换流站大部分设备上的过电压在雷击情况下低于其绝缘水平;直流滤波器的高压串联电容器底部最大对地电压超过了其雷电冲击耐受水平,可通过提高该电容器绝缘支柱的绝缘水平来解决。在研究直流线路操作过电压时,以双极方式下一极接地故障为模型,研究了对健全极的影响。研究结果表明,在该极产生的过电压随故障点的不同有很大差别,考虑线路避雷器的保护后,不会引起该极闪络;在两侧换流站线路出线端发生接地故障后,会对该侧直流滤波器的绝缘产生威胁,可通过提高绝缘支柱的绝缘水平来解决。本文所建的模型对研究直流系统中其他类型的过电压也具有参考意义。