基于 800kV－VSC－HVDC 直流输电仿真模型的技术分析
一、引言
随着电力系统的不断发展和技术的进步，高压直流输电（HVDC）技术已成为远距离、大容量电力传输
的重要方式。其中，基于电压源换流器（VSC）的 HVDC 技术因其具有灵活的控制特性及独立的有功
和无功功率控制能力，被广泛应用于现代电力传输系统中。本文将围绕一个 800kV－VSC－HVDC 直
流输电仿真模型展开技术分析，深入探讨其模型构建、换流器拓扑、控制结构以及其性能表现。
二、仿真模型概述
该仿真模型采用 Matlab 进行构建，主要参数包括：
1. 换流器拓扑：采用 VSC 两电平换流器，这种换流器拓扑结构简单，控制方便，适用于高压直流
输电系统。
2. 电压等级：直流 800kV，交流 500kV，这一电压等级的设定满足了远距离、大容量电力传输的
需求。
3. 控制结构：逆变侧采用定有功控制与电流内环 PI＋前馈解耦，整流侧采用定直流电压与电流内
环＋PI 前馈解耦，这种控制方式能够有效提高系统的稳定性和传输效率。
三、换流器拓扑分析
VSC 两电平换流器是该仿真模型的核心部分。其工作原理是通过全控型电力电子器件在换流阀中构建
出两个电平的输出电压，从而实现交流电与直流电之间的转换。这种换流器拓扑具有高效率、低谐波
失真等优点，能够有效提高电力传输的质量。
四、控制结构分析
该仿真模型的控制结构包括逆变侧和整流侧两部分。逆变侧采用定有功控制与电流内环 PI＋前馈解耦
的控制方式，这种控制方式能够实现对有功功率的精确控制，同时保证电流内环的稳定性。整流侧则
采用定直流电压与电流内环＋PI 前馈解耦的控制方式，这种控制方式能够保持直流电压的稳定，同时
对电流内环进行精确控制。两种控制方式的结合，能够有效提高系统的稳定性和传输效率。
五、性能表现
在仿真过程中，该模型表现出优秀的性能。输电距离达到 100km 的情况下，双端电压电流均为对称的
三相电压电流，直流电压稳定在 800kV。此外，双端网侧的总谐波失真（THD）小于 2％，表明该模
型具有较低的谐波失真，能够有效减少对电力系统的谐波污染。
