路建良，關兆亮，王新穎，李強，賀之淵，李君，陳堃

(1.先進輸電技術國家重點實驗室(全球能源互聯(lián)網(wǎng)研究院有限公司)，北京 102200；2.國網(wǎng)湖北省電力有限公司，湖北 武漢 430077；3.國網(wǎng)湖北省電力有限公司電力科學研究院，湖北 武漢 430077)

基于模塊化多電平換流器(modular multilevel converter，MMC)的柔性直流輸電技術具有可實現(xiàn)功率四象限運行和有功無功獨立調(diào)節(jié)的能力，并具備電壓應力低、損耗低、諧波小、擴展性好等優(yōu)點，是提升可再生能源接納能力、增強電網(wǎng)穩(wěn)定性和靈活性、支撐能源轉(zhuǎn)型迫切需要的新型輸電技術，已成為國際電網(wǎng)領域的研究熱點和重點攻關技術方向[1-8]。電壓源換流器型高壓直流(voltage source converter-high voltage direct current，VSC-HVDC)換流閥作為電能轉(zhuǎn)換與控制的核心裝備，相當于柔性直流輸電系統(tǒng)的“心臟”，也是我國重點發(fā)展的前沿高端電力裝備。

從1997年首個VSC-HVDC工程(Hellsjon工程，10 kV/3 MW)，到2019年投運的渝鄂背靠背柔性直流工程(設計有南、北2個通道，每個通道設計2個單元，每個單元均為±420 kV/1 250 MW)，柔性直流輸電工程電壓等級越來越高，輸送功率容量越來越大。隨著柔性直流輸電系統(tǒng)電壓等級和容量的提升，對柔性直流換流閥控制鏈路延時、過流檢測及閉鎖通道鏈路延時的要求越來越苛刻[9-10]；因此，作為柔性直流換流閥的控制設備，閥基控制設備(valve-based controller，VBC)的可靠性要求也越來越高。

VBC的出廠試驗對于柔性直流輸電工程可靠運行至關重要。目前，柔性直流VBC的測試方法主要有2種：①基于動態(tài)模擬(以下簡稱“動?！?系統(tǒng)的純物理仿真[11-13]，即柔性直流控制系統(tǒng)的一次主電路采用降壓降容的物理電路進行等效模擬，二次控制系統(tǒng)采用真實的VBC進行仿真驗證；②基于RTDS/RT-LAB/HYPERSIM等實時仿真系統(tǒng)的半實物硬件在環(huán)(hardware-in-loop，HIL)測試[13-14]，該測試系統(tǒng)中一次主電路采用運行在現(xiàn)場可編程門陣列(field programmable gate array，F(xiàn)PGA)中的電路數(shù)學模型進行等效模擬，二次控制系統(tǒng)則采用真實的VBC進行仿真驗證。其中，動模系統(tǒng)是物理仿真，具有實證性強、技術成熟、仿真結果準確可靠等技術特點，是最接近于柔性直流輸電系統(tǒng)運行實際的研究手段[12]。

本文首先介紹MMC型高壓直流(MMC-HVDC)輸電換流閥的電氣拓撲和控制原理；其次，依托渝鄂柔性直流背靠背聯(lián)網(wǎng)工程，提出VBC全規(guī)模接入的動模系統(tǒng)設計方法；然后，研究VBC全接口、全功能測試方法；最后，通過對比所構建的動模系統(tǒng)的試驗數(shù)據(jù)與工程現(xiàn)場數(shù)據(jù)，驗證所設計動模系統(tǒng)的正確性以及VBC的可靠性。

1 MMC拓撲及控制原理

1.1 MMC基本拓撲

MMC電路拓撲如圖1所示，共由3個相單元組成，每個相單元由上下2個橋臂構成，每個橋臂包括N個子模塊和1個橋臂電抗器。其中，每個子模塊是由2個可控開關器件、2個反并聯(lián)二極管和1個直流儲能電容組成的半橋結構。圖1中：us,z為三相交流系統(tǒng)相電壓；is,z為交流系統(tǒng)相電流；uz,j為橋臂子模塊輸出電壓之和；uarm,z,j為橋臂輸出電壓(包括子模塊的輸出電壓之和以及橋臂電抗器上的電壓)；iz,j為橋臂電流；各變量符號下標中z∈{A，B，C}分別表示A、B、C三相，j∈{u，n}分別表示上橋臂和下橋臂，例如下標“A,u”表示A相上橋臂(簡稱“A上”)，其他以此類推；Ud為正負極母線極間電壓；idc為直流極線電流；P為直流側(cè)正極點，N為負極點，O為中性點；子模塊SM為半橋架構，內(nèi)含的2個絕緣柵雙極晶體管(insulate-gate bipolar transistor，IGBT)編號分別為T1、T2，對應的2個反并聯(lián)二極管編號分別為D1、D2；Csm為子模塊電容值；Lg為橋臂電抗器電感值。交流系統(tǒng)被視作單機無窮大系統(tǒng)且忽略換流變壓器的阻抗。

圖1 MMC及子模塊基本結構

由圖1可知，各子模塊均有3種工作狀態(tài)。

a)T1施加開通信號、T2施加關斷信號，稱為投入狀態(tài)：子模塊電流的流動方向決定T1或D1導通，但子模塊輸出電壓均為子模塊電容電壓。

b)T1施加關斷信號、T2施加開通信號，稱為切除狀態(tài)：子模塊電流的流動方向決定T2或D2導通，但子模塊輸出電壓均為零。

c)T1和T2均施加關斷信號，稱為閉鎖狀態(tài)：當橋臂電流為圖1所示電流方向，即流入子模塊，輸出電壓為子模塊電容電壓；當橋臂電流流出子模塊，輸出電壓為零。

根據(jù)基爾霍夫電壓定律，由圖1得：

(1)

式中：uPO、uNO分別為正、負極母線對地電壓；uzO為z相(z∈{A，B，C})與中性點O之間的電壓，表示換流器每相輸出電壓。由式(1)得：

uzO=(uarm,z,n-uarm,z,u)/2.

uarm,z,u+uarm,z,n=Ud.

正常運行過程中MMC的橋臂單元中N個子模塊的電容電壓大致等于直流母線電壓的1/N。為保證MMC直流母線電壓穩(wěn)定，每個相單元投入的子模塊數(shù)必須為N。在此前提下，MMC相電壓輸出會產(chǎn)生N+1個電平數(shù)[15]。

1.2 控制原理

目前，柔性直流輸電系統(tǒng)主流的控制策略是以快速電流反饋為特征的直接電流控制。該控制策略在電機控制領域稱為矢量控制，能夠獲得高品質(zhì)的電流響應[5]。由文獻[15-16]可知：在dq坐標系下，當MMC采用定直流母線電壓和定無功功率控制時，通常采用雙環(huán)控制，即電壓外環(huán)控制和電流內(nèi)環(huán)控制(電壓外環(huán)控制主要是穩(wěn)定直流母線電壓，而電流內(nèi)環(huán)控制主要是按電壓外環(huán)輸出的電流指令進行電流控制)；當MMC采用定有功功率控制和定無功功率控制時，可以分解為內(nèi)環(huán)電流控制器和外環(huán)功率控制器(外環(huán)功率控制器控制MMC與三相交流系統(tǒng)傳遞的有功和無功功率，輸出內(nèi)環(huán)控制指令，而內(nèi)環(huán)電流控制器實現(xiàn)并網(wǎng)電流跟隨控制指令)。

圖2 MMC典型控制框圖

按控制層級從上往下劃分，柔性直流輸電系統(tǒng)(MMC-HVDC)物理控制可分為系統(tǒng)級控制、換流站級控制、閥級控制、子模塊級控制[17]。其中，閥級控制是本文研究的重點。

2 閥基控制設備設計

2.1 閥級控制軟件策略設計

2.1.1 MMC電壓調(diào)制策略

調(diào)制技術對于MMC的控制至關重要。最近電平逼近調(diào)制、載波移相調(diào)制和載波層疊調(diào)制具有易擴展性和易實現(xiàn)性，廣泛用于MMC調(diào)制中。渝鄂工程采用最近電平逼近調(diào)制策略[18]，如圖3所示，圖中：橫坐標ωt為電壓波形的電角度，t為時間；Ucap為子模塊電容電壓額定值，也是1個電平所代表的電壓數(shù)值。

圖3 橋臂電壓調(diào)制方法

在每個控制周期，每相上橋臂需要投入的子模塊數(shù)的實時表達式為

每相下橋臂需要投入的子模塊數(shù)的實時表達式為

式中：[x]表示取與x最接近的整數(shù)；uz,u,ref、uz,n,ref分別為每個時刻z相(z∈{A，B，C})上下橋臂子模塊輸出電壓的調(diào)制信號。

2.1.2 橋臂環(huán)流抑制

考慮到分布式布置的各子模塊電容電壓不可能完全均衡，各相之間能量分配的不平衡以及相間電壓差的存在，導致了換流器內(nèi)部環(huán)流的產(chǎn)生，文獻[19]指出環(huán)流為二倍頻負序分量。

典型的橋臂環(huán)流抑制策略如圖4所示。環(huán)流抑制的目的就是消去二倍頻負序交流分量。首先采用二倍頻負序(圖中2θ-表示二倍頻負序)的旋轉(zhuǎn)坐標變換將二倍頻環(huán)流ic,z(z∈{A，B，C})分離為2個直流分量ic,d和ic,q，ic,d和ic,q分別為二倍頻環(huán)流在負序旋轉(zhuǎn)坐標系下的dq軸分量；其次設置ic,d、ic,q的參考值為0，與ic,d、ic,q作差比較后，經(jīng)過PI調(diào)節(jié)器(k1、T1為d軸的比例系數(shù)與積分時間常數(shù)，k2、T2為q軸的比例系數(shù)與積分時間常數(shù))，再引入前饋量消去dq軸耦合部分，得到負序三相內(nèi)部不平衡電壓在dq軸的分量uc,d,ref、uc,q,ref；然后經(jīng)過逆變換，可得負序三相內(nèi)部不平衡電壓ucor,z(z∈{A，B，C})；最終將得到的負序三相內(nèi)部不平衡電壓疊加到橋臂電壓參考波上。

圖4 橋臂環(huán)流抑制原理

2.1.3 充電期間自主均壓策略

MMC解鎖前，將子模塊電容充電過程分為2個階段。首先是不控充電階段，換流閥交流側(cè)或者直流側(cè)電壓逐步升高，給子模塊充電，在不控充電完成后，子模塊電容電壓無法達到額定電壓，并且各子模塊電容電壓可能不均；當交流充電電壓或者直流充電電壓升高至設置值后，進入主動均壓階段。

自主均壓包括3種工況：僅交流側(cè)充電下的自主均壓、僅直流側(cè)充電下的自主均壓、交流側(cè)直流側(cè)混合充電下的自主均壓。

VBC主動均壓策略步驟如下：

a)換流器不控充電穩(wěn)定后，以導通所有子模塊的方式解鎖換流器；

b)每隔一定延時，各橋臂切出一定數(shù)目的子模塊；

c)直至各橋臂的導通子模塊數(shù)量減少至目標值N。

2.1.4 解鎖后子模塊均壓策略

當采用最近電平逼近的調(diào)制策略時，子模塊電容電壓排序均壓控制方法[20]具有很大的優(yōu)勢。主要邏輯流程如下：

a)分別對每一相上、下橋臂可用子模塊的電容電壓進行大小排序；

b)根據(jù)第2.1.1節(jié)調(diào)制策略確定每相上、下橋臂需要投入的子模塊個數(shù)nz,u和nz,n(z∈{A，B，C})；

c)根據(jù)橋臂電流的方向確定投切的子模塊；

d)在電容排序均壓的基礎上，還可以引入“附加開關點”[21]，確保電容充、放電過程中最高電容電壓值與最低電容電壓值之間的電壓差額Δu始終被限定在設定的臨界值范圍之內(nèi)。

2.2 閥級控制硬件設計

2.2.1 硬件架構設計

VBC主要由電流控制單元、橋臂匯總控制單元、橋臂分段控制單元3個部分組成，整個VBC系統(tǒng)采用雙冗余熱備用設計。此外，VBC還設計有三重化配置的橋臂過流快速保護單元〔接收光學電流互感器(optical current transformer，OCT)傳來的橋臂電流進行過流判斷及保護動作〕以及雙重化配置的閥基監(jiān)視設備(valve monitor，VM)，硬件架構如圖5所示。

2.2.2 各功能機箱設計

VBC各功能單元設計如下。

a)電流控制單元：主要實現(xiàn)MMC電壓調(diào)制、交直流充電工況下的VBC自主均壓、橋臂環(huán)流抑制、整個閥級別的保護等；

b)橋臂匯總控制單元：主要實現(xiàn)同一橋臂不同分段間的均壓控制；

c)橋臂分段控制單元：主要實現(xiàn)該分段內(nèi)子模塊的均壓控制、子模塊的部分保護功能；

d)橋臂電流快速保護單元：實行換流閥橋臂電流的快速判定、以及生成換流閥快速閉鎖指令；

圖5 VBC硬件架構

e)VM設備：主要用于實時監(jiān)視VBC與子模塊的運行狀態(tài)、順序事件記錄、錄波等，并設計有人機交互界面，可以對VBC進行保護定值整定等操作。

3 動模系統(tǒng)設計

動模系統(tǒng)的功能主要是驗證柔性直流輸電系統(tǒng)控制策略的正確性以及換流站級控制、VBC等設備的可靠性。在動模系統(tǒng)設計中：一方面，需要考慮一次系統(tǒng)降壓降容后的等效性，包括MMC內(nèi)、外部動態(tài)特性的等比例精確模擬；另一方面，需要考慮仿真系統(tǒng)的全面性和易擴展性，以滿足不同工程的驗證需求。

本文設計的動模系統(tǒng)如圖6所示，包含一次系統(tǒng)和二次系統(tǒng)，一次系統(tǒng)由交直流場系統(tǒng)和模擬換流閥系統(tǒng)構成，二次系統(tǒng)包括了極控制保護(pole control and protection，PCP)、VBC系統(tǒng)、錄波系統(tǒng)、時鐘分配系統(tǒng)，以及監(jiān)控及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)系統(tǒng)(supervisory control and data acquisition，SCADA)。

3.1 一次系統(tǒng)設計

動模系統(tǒng)的一次主電路按照“相似性”和“等慣性”原則設計，以盡可能模擬MMC自身動態(tài)特性。根據(jù)文獻[22-23]提出的基于等時間常數(shù)的MMC動模系統(tǒng)設計方案，搭建了適用于渝鄂背靠背聯(lián)網(wǎng)工程的動模系統(tǒng)，其一次系統(tǒng)接線如圖7所示，設計有比較詳細的交直流場設備及對應的PT/CT等采集單元。

動模系統(tǒng)主電路的具體參數(shù)詳見表1。

表1 動模參數(shù)

圖6 動模系統(tǒng)結構圖

圖7 動模系統(tǒng)主電路接線圖

動模子模塊基于靈活易拓展的設計思路，每個動模子模塊都設計有子模塊級控制、保護功能。動模系統(tǒng)實物如圖8所示。

3.2 二次系統(tǒng)設計

動模系統(tǒng)的二次系統(tǒng)除了VBC外，主要包含PCP設備、第三方錄波設備、授時設備(GPS)等，其中：PCP主要包含運行人員工作站、控制保護機箱、IO接口裝置等；第三方錄波設備可以連接動模系統(tǒng)的電壓、電流、開關狀態(tài)量等電氣信息，實現(xiàn)自動故障錄波；GPS設備將所有二次設備連接在相同時間基準，便于時序分析。二次設備實物如圖9所示。

4 動模系統(tǒng)閥控設備試驗與對比驗證

4.1 閥控設備試驗項目

利用本文搭建的動模系統(tǒng)，VBC可以全規(guī)模接入，實現(xiàn)全功能、全規(guī)模系統(tǒng)測試，可對VBC進行包括完全等效的設備啟停、解閉鎖、自主均壓、VBC本體故障模擬、換流閥故障模擬、無源逆變、靜止同步補償裝置(static synchronous compensation，STATCOM)、HVDC等不同運行工況試驗。

圖8 動模系統(tǒng)實物

圖9 二次系統(tǒng)設備實物

下面選取幾種典型工況，分析閥控設備的控制性能，并與渝鄂工程現(xiàn)場試驗數(shù)據(jù)進行對比，以驗證動模系統(tǒng)的運行特性及仿真的等效性。

4.2 閥控自主均壓

4.2.1 交流充電工況下閥控自主均壓

MMC經(jīng)過交流不控整流充電后，單個子模塊電容電壓偏低，此時若直接解鎖，會在解鎖瞬間對交流電網(wǎng)產(chǎn)生較大的沖擊。為改善此電氣特性，閥控設備設計有交流充電工況下的自主均壓，在提升單個子模塊電容電壓的同時，保證電容電壓平衡度。

系統(tǒng)設定為空載加壓試驗(open line test，OLT)工況，交流側(cè)合閘為換流閥充電后，VBC執(zhí)行自主均壓，動模系統(tǒng)與工程現(xiàn)場的6個橋臂平均電壓對比如圖10所示。

圖10 交流充電自主均壓下子模塊平均電壓對比

由圖10可知：6個橋臂子模塊平均電壓被調(diào)節(jié)到接近子模塊額定電壓的水平；因為動模系統(tǒng)一次參數(shù)的離散型，6個橋臂間平均電壓略有差異，但最大偏差小于10 V；動模系統(tǒng)與工程現(xiàn)場數(shù)據(jù)誤差也小于10 V，偏差小于0.006(標幺值)。

由試驗結果可知，該試驗中動模系統(tǒng)的試驗結果與工程現(xiàn)場的波形高度吻合。

4.2.2 直流充電工況下閥控自主均壓

柔性直流輸電工程通過直流母線連接2個換流站，當直流母線對側(cè)換流站交流充電后，本側(cè)換流站的換流閥通過直流側(cè)進行直流充電，此時子模塊電容電壓很低。由于一次參數(shù)的離散性，子模塊電容電壓可能進一步發(fā)生不均衡，甚至低于高位取能電源的工作電壓范圍，導致子模塊無通信，或?qū)е赂呶蝗∧茈娫磽p壞；為此，VBC設計直流充電模式下的自主均壓，該功能在黑啟動邏輯中更為重要。

動模系統(tǒng)調(diào)整至無源逆變工況(對應渝鄂工程現(xiàn)場直流母線對側(cè)換流站交流充電、本側(cè)換流站直流充電工況)，為了驗證該控制策略的魯棒性，人為擴大了動模系統(tǒng)上下橋臂子模塊參數(shù)的不一致性。動模系統(tǒng)與工程現(xiàn)場A相上下橋臂的電容電壓平衡值Uavg、子模塊電壓最大值Umax、子模塊電壓最小值Umin如圖11所示。

圖11 直流充電自主均壓效果對比

由圖11可知：工程現(xiàn)場上下橋臂電壓一致性更好，電壓最大、最小值的差異控制在50 V左右；由于人為設定的系統(tǒng)差異，動模系統(tǒng)上下橋臂電壓存在一定差異，但可靠收斂，各橋臂內(nèi)電容電壓最大、最小值之差控制在100 V左右，均滿足控制要求(子模塊電壓最大、最小值之差在額定電壓的±5%以內(nèi))。

由于工程現(xiàn)場不同橋臂電氣參數(shù)差異沒有動模試驗中的參數(shù)差異大，該工況6個橋臂子模塊電壓平均值Uavg如圖12所示，6個橋臂子模塊電壓平均值的最大、最小差異在10 V以內(nèi)，一致性很好。

圖12 工程現(xiàn)場直流充電自主均壓效果

4.3 系統(tǒng)啟停運試驗

4.3.1 系統(tǒng)解鎖

為了便于分析系統(tǒng)解鎖時刻換流閥跟蹤效果，將PCP下發(fā)的橋臂電壓參考值、VBC調(diào)制出的應投入子模塊個數(shù)以及統(tǒng)計的換流閥實際投入子模塊個數(shù)，均由有名值轉(zhuǎn)換為標幺值。動模系統(tǒng)與工程現(xiàn)場解鎖時換流閥跟蹤效果以及橋臂電流波形如圖13所示。

圖13 解鎖時刻波形對比

由試驗結果可知：①系統(tǒng)解鎖后，VBC調(diào)制出的子模塊應投入個數(shù)可以快速跟蹤PCP下發(fā)的電壓參考值；②子模塊真實投入個數(shù)可以快速跟蹤投切指令，波形中所體現(xiàn)的時差為正常系統(tǒng)執(zhí)行中的鏈路延時；③系統(tǒng)解鎖時橋臂電流也控制在合理范圍內(nèi)；④動模系統(tǒng)子模塊投切跟蹤試驗結果與工程現(xiàn)場的波形高度吻合。

4.3.2 系統(tǒng)閉鎖

系統(tǒng)閉鎖后，VBC跳轉(zhuǎn)至自主均壓流程，子模塊平均電壓慢慢由額定電壓降低，橋臂電流波動幅值變小(由于動模采集設備存在零漂，閉鎖后橋臂電流還有較小幅度的波動)，如圖14所示。

圖14 閉鎖時刻波形對比

由試驗結果可知，該試驗中動模系統(tǒng)6個橋臂子模塊平均電壓及橋臂電流的試驗結果與工程現(xiàn)場的波形高度吻合。

4.4 系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運行

4.4.1 電容電壓平衡控制

選取工程現(xiàn)場特定功率點的試驗數(shù)據(jù)與動模相同工況進行對比，以A相上橋臂為例，通過對比該橋臂電容電壓平均值Uavg、子模塊電壓最大值Umax、子模塊電壓最小值Umin的偏差，分析解鎖后電容電壓平衡控制效果，如圖15所示。

圖15 解鎖穩(wěn)態(tài)下均壓波形對比

由試驗結果可知：動模系統(tǒng)與工程現(xiàn)場，6個橋臂子模塊電壓平均值均在額定電壓附近波動，波動幅度約20 V，子模塊均壓效果良好；每個橋臂的子模塊電容電壓最大值、最小值偏差控制在150 V以內(nèi)，滿足波動要求(額定電壓的±5%以內(nèi))。

該試驗中動模系統(tǒng)的試驗結果與工程現(xiàn)場的波形同樣高度吻合。

4.4.2 VBC跟蹤參考波的效果

動模系統(tǒng)與工程現(xiàn)場解鎖運行期間，PCP下發(fā)的橋臂電壓參考值、VBC調(diào)制出的子模塊應投入子模塊個數(shù)、VBC統(tǒng)計的橋臂實際投入子模塊個數(shù)均調(diào)整到標幺值后的波形如圖16所示，其中(c)、(d)小圖分別為(a)、(b)小圖的細節(jié)(局部放大)。

根據(jù)圖16可知：①系統(tǒng)解鎖運行期間，VBC調(diào)制出的子模塊投入個數(shù)可很好跟蹤PCP下發(fā)電壓參考值；②子模塊真實投入個數(shù)可很好跟蹤投切指令，由于子模塊投切狀態(tài)滯后投切指令1個控制周期，故子模塊真實投入個數(shù)波形與子模塊投切個數(shù)指令的波形相同，但時間滯后1個控制周期。動模系統(tǒng)和工程現(xiàn)場的子模塊投切跟蹤性能均良好，波形高度吻合。

圖16 解鎖穩(wěn)態(tài)下VBC跟蹤參考波效果對比

4.5 系統(tǒng)切換時電氣量波動情況

系統(tǒng)切換時子模塊電氣量波動情況如圖17所示。電流機箱采用雙冗余配置，冗余系統(tǒng)間交互數(shù)據(jù)，實現(xiàn)狀態(tài)跟隨，系統(tǒng)切換時(即圖17中的主從值班信號變化時刻)6個橋臂子模塊平均電壓無明顯變化，直流電壓也無明顯震蕩，可見該套系統(tǒng)在系統(tǒng)切換過程可以平穩(wěn)過渡、擾動小，動模系統(tǒng)波形與工程現(xiàn)場數(shù)據(jù)也高度吻合。

圖17 系統(tǒng)切換時子模塊平均電壓

4.6 控制鏈路延時測試

閥控設備降低自身鏈路延時對提高系統(tǒng)的控制性能有較大意義，實測該套閥控裝置鏈路延時如圖18所示，CH1的上升沿表示VBC收到PCP的調(diào)制波，CH2的上升沿表示換流閥功率模塊執(zhí)行觸發(fā)命令，通過示波器自帶的測量時間功能可知，總鏈路延時為95.8 μs，滿足工程設計需求。

圖18 控制鏈路延時

4.7 工程現(xiàn)場大功率試驗

采用經(jīng)本動模系統(tǒng)測試出廠的VBC在渝鄂工程現(xiàn)場配合PCP設備開展大功率試驗，有功功率指令設定1 000 MW、無功功率指令設定-156.7 Mvar，系統(tǒng)穩(wěn)定運行，有功功率、無功功率、直流電壓、直流電流與橋臂電流波形如圖19所示，可見，上述物理量的波動范圍均在合理范圍內(nèi)，充分證明經(jīng)過本動模系統(tǒng)出廠測試的VBC設備完全滿足渝鄂工程的需求。

圖19 渝鄂現(xiàn)場大功率試驗波形

5 結束語

本文首先介紹了高壓大容量柔性直流輸電MMC與二次控制系統(tǒng)的構成；其次，依托渝鄂背靠背柔性直流工程，研究了工程閥控設備全規(guī)模接入的動模系統(tǒng)構建方法，并提出了VBC核心的試驗項目及其方法；然后，將動模系統(tǒng)試驗數(shù)據(jù)與渝鄂工程實際數(shù)據(jù)進行了比對，證明了所搭建動模系統(tǒng)與渝鄂工程的等效性，也表明該套動模系統(tǒng)滿足渝鄂工程閥控設備出廠測試要求。由動模數(shù)據(jù)與現(xiàn)場數(shù)據(jù)的比對可知，該動模系統(tǒng)的設計方法和試驗方法對其他工程類似設備的試驗驗證具有很大的參考價值。