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随着我国电力系统“西电东送,全国互联”战略的大力推进,在各类输电技术中高压直流输电技术以其独特优势在我国电力系统布局中占据的地位举足轻重。近年来,电力电子技术取得了突破性进展,基于电压源换流器的高压直流输电技术(VSC-HVDC)成为高压直流输电中的一项新技术,相较于传统的高压直流输电技术具有显著优点。随着各种技术的发展,电力系统与电力电子技术相结合,在电力领域中具有非常广阔的应用前景,而在电网互联、风电场并网以及其他等诸多电力工程中,都可以选用VSC-HVDC系统。本文对基于电压源换流器的高压直流电力系统进行了数学建模,并利用PSCAD对其进行了一系列的仿真分析,主要内容包括:1.阐述VSC-HVDC的基本理论,分析基于电压源换流器的高压直流电力系统的基本结构和工作原理,为开展对基于电压源换流器的高压直流电力系统的数学建模和仿真分析进行更加深入细致的研究奠定理论基础。2.介绍仿真软件PSCAD及其应用,PSCAD作为当前国际上最受欢迎的电力系统仿真分析软件之一,与其他同类型的电力系统仿真软件相比,优势在于提供给用户完备的图形环境以便用户建立电路模型并进行相关的电路仿真分析。为VSC-HVDC电力系统中的各个部件建立数学模型,通过分析VSC-HVDC的总体结构,对各个部分进行拆分研究,为其主电路和控制电路建模,考虑各种因素的影响,使其数学模型尽可能接近系统的真实运行情况,为仿真奠定基础。3.以Hellsjon工程为例,对VSC-HVDC电力系统进行仿真分析,针对稳态过程和动态过程中需要考虑的参量进行研究。通过分析、比较实际系统与仿真结果之间的差异,发现实际系统运行与建模仿真结果之间差异的规律性,为VSC-HVDC电力系统的优化和完善奠定基础。