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大规模可再生能源并网和区域电网相连等新需求促进了基于电压源换流器的柔性直流输电(VSC-HVDC)技术的迅猛发展。柔性直流输电系统将呈现以下新特点:(1)电压等级更高、输电容量更大,真双极接线方式得到发展和应用;(2)由双端向多端结构、辐射型向环网型结构发展,网架拓扑更加复杂多样;(3)交流网络的多样性使得换流器控制需求以及相应的控制策略呈现多样性。一方面,柔性直流输电技术的新特性使得电网的可靠性、灵活性和经济性进一步增强,进而为电力系统带来新的发展和机遇;另一方面,为满足新能源的送出与消纳需求,以及弱受端电网的高刚性电力需求,真双极系统的控制复杂度也进一步增加,对系统协调控制提出了新的挑战。因此,研究多端柔性直流输电(VSC-MTDC)系统的有功功率的协调分配和优化控制,实现对各种复杂拓扑的真双极柔性直流电网的协调控制,具有重要的研究意义和应用价值。本文开展了相关研究如下:(1)针对真双极接线方式下的VSC-MTDC系统,提出了一种能增加直流输电网灵活性和可靠性的功率转代优化策略。该策略从直流电网故障后的有功功率协调和稳定控制出发,利用双极系统运行灵活的优势,对故障极和非故障极进行独立控制,使得故障极的功率部分转代到非故障极,以提升系统输电能力。(2)为满足功率转代策略对快速获取直流系统潮流的要求,提出了一种基于节点电流关系的包含正负极网络迭代计算模型的通用性直流潮流算法,适用于多种拓扑结构、多种控制方式以及多种运行工况下的真双极VSC-MTDC系统。(3)为满足大规模新能源接入时交流侧有功消纳的稳定性需求,以及功率转代策略对双极直流电网间功率控制的灵活性需求,提出了一种多目标协同控制策略。该策略中同一换流站正负极换流器采用不同类型的控制方法,以提升直流电压稳定性和系统对有功功率的消纳能力为目标,完善了极间协同控制方法。(4)以某实际±500k V真双极四端柔性直流输电示范工程为蓝本,在PSACD/EMTDC中构建了电磁暂态仿真平台,针对真双极VSC-MTDC系统的极间协调控制策略、通用性直流潮流计算方法展开仿真研究,并对本文所提算法和策略的有效性和准确性进行了仿真验证。