1?整流器部分工作原理整流部分的結(jié)構(gòu)是三相橋式電路，如圖1所示。圖1整流器電路圖ea、eb、ec為等值交流系統(tǒng)的工頻基波正弦相電動勢,圖2整流側(cè)電壓波形（a）為m、n點對中性點的電位，（b）為直流側(cè)電壓ud,（c）為觸發(fā)脈沖。d圖（a）中Cl為自然換向點，角度a為延遲觸發(fā)角，即晶閘管開始導(dǎo)通的角度;口為疊弧角（換向角），即電流從一相換到另一相的時間。定義熄弧延遲角為6,5=a+po理想直流側(cè)空載電壓為Vd0「=學(xué)ErC0S-（J

換向引起的壓降可用等值換向電阻Rcr代替，可以計算出直流側(cè)電壓平均值為3^2V= Ecosa-RI=Vcosa-RI(2)crddr 兀r crd d0r(2)crd圖3整流側(cè)外特性隨a增大，直流側(cè)電壓減小。2?逆變器部分工作原理圖4圖4逆變器電路圖空Ecosa逆變器和整流器的原理接線圖相同，根據(jù)式(1逆變器和整流器的原理接線圖相同，根據(jù)式(1)若延遲觸發(fā)角a為90°時，cosa=0直流側(cè)電壓為0,當a>90°時，直流側(cè)電壓為負值,變流器做逆變運行，為方便起見，定義3=180°-a,為超前觸發(fā)角。V =^—E設(shè)逆變側(cè)直流空載電壓為Vd0i,則d0i沢i(3)，考慮換向角□的存在，用Rci作為逆變側(cè)等值換向電阻，作為逆變側(cè)換向引起的壓降，則直流側(cè)電壓為

V二32Ecosa-RI二-32Ecos(180°—a)-RI二-32Ecosp-RIdi冗i cid 冗i cid 冗i cid(4二—Vcosp-RId0i cid定義超前熄弧角(也叫關(guān)斷角)為Y，Y二n-§二n-a-卩二B-卩。3?控制原理直流輸電的接線原理簡圖:直流線路圖5直流線路圖5直流輸電原理簡圖三槪流直流輸電等效電路圖:%顯costz耳%顯costz耳rl-凡）%哪(%cosr>圖6直流輸電等效電路圖其中a為整流器延遲觸發(fā)角；B為逆變器的超前觸發(fā)角；Y為逆變器熄弧角；vd0r和vd0i分別為整流側(cè)和逆變側(cè)的無相控理想空載直流電壓；Rcr和Rci分別為整流和逆變側(cè)的等值換相電阻，等效了換向損失的電壓，但不是真正意義的電阻，不消耗有功功率。RL為直流線路電阻。換向壓降是由于變壓器漏感產(chǎn)生的。

根據(jù)式（2）和式（4）及圖6中的電壓方向可得：V=Vcosa-RIdr d0r rcrdV=Vcosa-RIdr d0r rcrddi d0i icid（6）V=Vcosy-RI參考高壓直流輸電原理一書’可以得到⑺根據(jù)圖6及整流逆變原理，從整流側(cè)流向逆變側(cè)的穩(wěn)態(tài)直流電流為V-VVcosa-Vcos卩TOC\o"1-5"\h\zI=drdi=d0r r dOi idR R+R+RL crLci （8）V-VdrdiLVcosa-V cosyV-VdrdiLd0r r d0i i9）R+R-R9）crLci式中a和B分別是整流側(cè)延遲觸發(fā)角和逆變側(cè)超前觸發(fā)角，Y為逆變側(cè)超前rii熄弧角。由（8）（9）式可知，改變a和B或Y可調(diào)節(jié)直流電流。rii4.控制方式正常運行條件下，整流側(cè)采用定電流控制，主要是由于功率的變化取決于直流電流ld的變化，且整流逆變兩站均要裝設(shè)定電流控制，逆變站裝設(shè)的目的是當ld下降過多時，協(xié)助其快速恢復(fù)正常。使整流器運行于恒電流狀態(tài)，控制傳輸功率的穩(wěn)定；根據(jù)式（6）Vdr二Vd0rcosarWd可得控制特性曲線Udr圖7整流側(cè)控制特性隨a增大，直線向下平移°a—般為10°至20°，最小不小于5°。逆變側(cè)采用定熄弧角控制，使逆變器運行于恒熄弧角狀態(tài)，保證足夠的換向裕度。根據(jù)式（7的換向裕度。根據(jù)式（7）VdiVd0iC網(wǎng)i-RciId可得控制特性曲線IdId圖8逆變側(cè)控制特性

對于逆變器，為了避免換相失敗，保證在換相電壓易號之前有足夠的裕度時間去游離的條件下完成換相，所以，Y必須大于一定的臨界值（即關(guān)斷余裕角Y聞），一般為15°。4.1整流側(cè)定電流控制：電流給定值Idref與電流實測值IdcMr的偏差作為定電流控制器的輸入，整流側(cè)電流CMR是整流直接輸出測量值，未經(jīng)過大電感平波,需要經(jīng)過一階線性濾波環(huán)節(jié)Kr1/1+sTr1除去脈動，得到直流電流值。驅(qū)動PI控制器輸出指令，PI控制器的輸出為整流器觸發(fā)超前角B，r它與觸發(fā)角a之間的關(guān)系為B=n-a，由此即得到整流器的觸發(fā)角rrr指令值。圖9整流側(cè)定電流控制PI環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)為1G(s)二K(1+ )r r2r2(一階慣性環(huán)節(jié)Tr1=0.0012,Kr1=0.5)(PI環(huán)節(jié)Tr2=0.0109,Kr2=1.0989)4.2逆變側(cè)定熄弧角控制：圖10逆變側(cè)定熄弧角控制y為逆變器熄弧角實測值，人丫為電流偏差引起的熄弧角偏差值，B.為逆變器輸出的超前觸發(fā)角，控制B角的恒定就能保證逆變器運inv行在定熄弧角Y狀態(tài)。為了在逆變側(cè)定關(guān)斷角和VDCOL控制之間進行平滑過渡，引入電流偏差控制。方法是通過電流額定值與實際值之前的差值，適當增大關(guān)斷角，如果達到最大關(guān)斷角，則交給定電流控制。通常每安培電流偏差提高角0.01。至0.1°。這里取0.08°(參考直流電流為2kA)電濫偏差引起的Hy整流側(cè)育涼電流(LLJ邏輯框圈整流側(cè)直比—適由酉敝整流側(cè)電/JIL電ZFIL?F jo丁電濫偏差引起的Hy整流側(cè)育涼電流(LLJ邏輯框圈亠‘亠流偏差定值圖11電流偏差控制PI環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)為1G(s)=K(1+ )Y Y2sT'STc(PI環(huán)節(jié)T=0.0544,K=0.7506)Y2 Y2 Y22RI根據(jù)公式cosY=cosP+”丄可以算出得到的熄弧角。doi4.3逆變側(cè)定電流控制：Idinv為逆變側(cè)實測電流，為避免整流逆變兩端調(diào)節(jié)器同時工作，逆變側(cè)電流整定值要比整流側(cè)整定值小一個電流裕度，通常為O.lp.u.軸0。)IdinvK —一1+IdinvK —一1+sTii+Idrefpiji肚°°)圖12逆變側(cè)定電流控制PI環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)為

G(s)二K(1+i i2i2（一階慣性環(huán)節(jié)Ti1=0.0012,Ki1=0.5）（PI環(huán)節(jié)［2=0.0109,02=1.0989）4.4低壓限流環(huán)節(jié)（VDCOL）：低壓限流正常情況下不起作用，是當系統(tǒng)電壓下降幅度過大變得較低時，減小直流電流指令，使直流電流降低，降低直流功率。經(jīng)低壓限流后的最大允許電流值和給定的電流值中的較小值作為定電流控制的電流指令值。VDCOL電流整定值（10.）至逆變押制器電流(a)VDCOL邏輯團0.40?VDCOL電流整定值（10.）至逆變押制器電流(a)VDCOL邏輯團0.40?（h）波形圖ref圖13低壓限流環(huán)節(jié)(G=1，T=0.02)3.05(175°)-0.54V-31°)圖14整流逆變整體控制框圖對于直流輸電線路而言是不需要無功補償?shù)?。原因如下：以交流形式傳輸電附：?在交流頻率的作用下，會產(chǎn)生電抗，由于電抗的作用，在任何時刻，任意兩點的電壓相角均不相同，且相角的大小與傳輸?shù)墓β视嘘P(guān)，功率越大,相角差越大。以直流形式傳輸電能，由于直流供電的特殊性質(zhì)，在電能傳輸?shù)倪^程中沒有頻率,線路中不會感應(yīng)到電抗的存在，所以不存在電壓相角的問題。由公式Q=Ulsina,a角為電壓U與電流I之間的相位角，若a角為0°,自然是不會產(chǎn)生無功的。對于傳統(tǒng)的換流站而言是需要無功補償?shù)摹Ｔ蛉缦拢ㄒ哉髡緸槔海?）其開關(guān)元件通常為多脈波整流變換器，它采取的觸發(fā)方式是相控方式，若將觸發(fā)角a增大，電流相對電壓的相位就在向后移，就會使得無功功率增大，功率因數(shù)就會降低，必須補償這一部分無功功率，所以加設(shè)無功補償裝置。（2）因為是多脈波整流變換，雖然會消除大量諧波，但還是有存在一部分諧波產(chǎn)生，直流側(cè)就需要用上濾波