基于MATLAB／Simulink的高压直流输电系统仿真研究.pdf

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2002卑6月ELECTRICPOWERJIJn一2002

基于MATLAB／Simu¨nk的高压直流

输电系统仿真研究

赵中原，方志，邱毓昌，‘王建生，于永明

西安变遥大学电气工程学院．燕西西安7IOO4．9；2西安高压电器究所，陕西百安710077)

摘要：讨论MATLAB／Simulink环境下电力系统元件模型建立原理和电网网络方程求解方法，介绍其内集

成电力系统工具的特点和功能。用这种方法对一十典型12脉冲桥高压直流(14~I)C)输电系统交直流侧

发生故障及清除过程的仿真计算结果表明，该方法能较准确地考察暂态过程中高压直流输电系统的动态

特性

关键词：M^|rI_AB；高压直流；电力系统工具箱

中国分类号：TM742文献标识码：B文章编号：1004-9649(2002)06-0051-04

仿真，分析了在直流线路对地故障和交流单相对地

0概述故障情况下系统的性能。

高压直流输电(HVDC)系统的暂崽仿真对于电1仿真原理

力系统研究、规划、设计和运行等起着重要作用为

能较好地反映系统动态过程中大扰动下交直流系统电力系统暂稳态仿真主要研究电力系统网络元

间的相互作用，目前大多采用时域仿真的研究方法。件模型的建立及数值方程的求解，目前已开发出的

基于电磁暂态程序(EMTP)的系统仿真虽具有较好主要仿真方法有状态变量法、节点分析法及修正节

的精度。但其仿真步长要比一般机电暂态过程计算点分析法等。这些方法已用于开发不同的仿真软件，

所用的仿真步长小2、3个数量级，从而需花费大量的如适用于电磁暂态仿真的EMTP程序(基于固定时

机时，这在大扰动下对大规模交直流电力系统进行纯间步长梯形积分的节点分析法)和用于电子线路、电

电磁暂态仿真是不现实的…；还有一种方法是，在进力电子仿真的SPICE(基于变步长积分的修正节点

行机电暂态仿真时用准稳态方程描述换流器．并将直分析法)等。每个仿真软件都具有自己的优缺点，即

流线路简化为一个惯性环节．这样对直流系统过有较其它软件更适台解决某一特定问题的特点，如

于简化，不能准确地描述故障后换流器的恢复过程．EMTP很适台没有换流器的大型电力网络；而SPICE

甚至会导致错误的结论。此外，当考虑直流线路的适用于有电力电子系统的小型网络]。

故障及恢复性能时，也有必要在仿真模型中对直流基于MATLAB／Simulink的电力系统用2部分

线路及直流输电控制系统进行有效而准确的描述。表示，郎线性电路的状态空间模型和非线性元件反

本文在电力系统元件模型建立原理和网络求解馈模型(见图1)。

方法基础上，阐述了MATLAB／Simulink环境下包括

电力