柔性直流输电一、概述（一）柔性直流输电的定义高压直流（HVDC）输电技术始于1920年代，到目前为止，经历了3次技术上的革新，其主要推动力是组成换流器的基本元件发生了革命性的重大突破。
第一代直流输电技术采用的换流元件是汞弧阀，所用的换流器拓扑是6脉动Graetz桥，其主要应用年代是1970年代以前。
第二代直流输电技术采用的换流元件是晶闸管，所用的换流器拓扑仍然是6脉动Graetz桥，因而其换流理论与第一代直流输电技术相同，其应用年代是1970年代初直到今后一段时间。
通常我们将基于Graetz桥式换流器的第一代和第二代直流输电技术称为传统直流输电技术，其运行原理是电网换相换流理论。
因此我们也将传统直流输电所采用的Graetz桥式换流器称为“电网换相换流器”，英文是“Line Commutated Converter”，缩写是“LCC”。
这里必须明确一个概念，有人将电流源换流器（CSC）与电网换相换流器（LCC）混淆起来，这是不对的。
LCC属于CSC，但CSC的范围要比LCC宽广得多，基于IGBT构成的CSC目前也是业界研究的一个热点。
1990年，基于电压源换流器的直流输电概念首先由加拿大McGill大学的Boon-Teck Ooi等提出。
在此基础上，ABB公司于1997年3月在瑞典中部的Hellsjon和Grangesberg之间进行了首次工业性试验（3 MW，±10kV），标志着第三代直流输电技术的诞生。
这种以可关断器件和脉冲宽度调制（PWM）技术为基础的第三代直流输电技术，国际权威学术组织国际大电网会议（CIGRE）和美国电气和电子工程师协会（IEEE），将其正式命名为“VSC-HVDC”，即“电压源换流器型直流输电”。
2006年5月，由中国电力科学研究院组织国内权威专家在北京召开“轻型直流输电系统关键技术研究框架研讨会”，会上，与会专家一致建议国内将基于电压源换流器技术的直流输电（第三代直流输电技术）统一命名为“柔性直流输电”。
1 绪论1.1 直流调速的优点直流调速系统，特别是双闭环直流调速系统是工业生产过程中应用最广的电气传动装置之一。
它通常采用三相全控桥式整流电路对电动机进行供电，从而控制电动机的转速，传统的控制系统采用模拟元件，如晶体管、各种线性运算电路等，虽在一定程度上满足了生产要求，但是因为元件容易老化和在使用中易受外界干扰影响，并且线路复杂、通用性差，控制效果受到器件性能、温度等因素的影响，从而致使系统的运行特性也随之变化，故系统运行的可靠性及准确性得不到保证，甚至出现事故。
双闭环直流调速系统是一个复杂的自动控制系统，在设计和调试的过程中有大量的参数需要计算和调整，运用传统的设计方法工作量大，系统调试困难，将SIMULINK 用于电机系统的仿真研究近几年逐渐成为人们研究的热点。
同时，MATLAB软件中还提供了新的控制系统模型输入与仿真工具SIMULINK，它具有构造模型简单、动态修改参数实现系统控制容易、界面友好、功能强大等优点，成为动态建模与仿真方面应用最广泛的软件包之一。
它可以利用鼠标器在模型窗口上“画”出所需的控制系统模型，然后利用SIMULINK提供的功能来对系统进行仿真或分析，从而使得一个复杂系统的输入变得相当容易且直观。
1.2 本人的主要工作本文采用工程设计方法对转速、电流双闭环直流调速系统进行辅助设计，选择适当的调节器结构，进行参数计算和近似校验，并建立起制动、抗电网电压扰动和抗负载扰动的MATLAB/SIMULINK仿真模型，分析转速和仿真波形，并进行调试，使双闭环直流调速系统趋于完善、合理。
2 方案选择及系统工作原理2.1 电动机参数及设计要求1、输入三相交流电压：380 V2、电机额定功率和转速：自定3、要求电动机转速在（30%~100%）n N 范围内可调。
设参数如下：直流电机额定电压220V N U =，额定电枢电流136A N I =，额定转速1460rpm N n =，电枢回路总电阻0.5Ωa R =，电感0.012H a L =，励磁电阻240f R =Ω，励磁电感120H f L =，互感 1.8H af L =，0.132Vmin r e C =，允许过载倍数 1.5λ=。
直流输电基础知识单选题100道及答案1. 直流输电系统中，主要的损耗不包括以下哪种？（）A. 换流站损耗B. 变压器损耗C. 直流输电线路损耗D. 接地极系统损耗答案：B。
直流输电系统损耗主要有两端换流站损耗、直流输电线路损耗、接地极系统损耗。
2. 以下关于直流输电的优势，说法错误的是（）A. 适合远距离大容量输电B. 不存在交流输电的稳定性问题C. 可以灵活调节输电功率D. 建设成本比交流输电低答案：D。
直流输电建设成本较高，但其在远距离大容量输电、稳定性等方面具有优势。
3. 两端直流输电系统的构成不包括以下哪个部分？（）A. 整流站B. 逆变站C. 交流变电站D. 直流输电线路答案：C。
两端直流输电系统的构成主要有整流站、逆变站和直流输电线路三部分。
4. 单极系统的接线方式不包括以下哪种？（）A. 单极大地回线方式B. 单极金属回线方式C. 单极混合回线方式D. 以上都是单极系统的接线方式答案：C。
单极系统的接线方式有单极大地回线方式和单极金属回线方式两种。
5. 双极系统的接线方式可分为（）A. 双极两端中性点接地接线方式B. 双极一端中性点接地接线方式C. 双极金属中线接线方式D. 以上都是答案：D。
双极系统的接线方式可分为双极两端中性点接地接线方式、双极一端中性点接地接线方式和双极金属中线接线方式三种。
6. 背靠背直流系统的特点是（）A. 输电线路长度较长B. 输电线路长度为零C. 主要用于远距离输电D. 不需要换流站答案：B。
背靠背直流系统是输电线路长度为零的两端直流输电系统。
7. 换流器的主要作用是（）A. 将交流电转换为直流电B. 将直流电转换为交流电C. 升高或降低电压D. 调节输电功率答案：A（对于整流器）和B（对于逆变器）。
换流器包括整流器和逆变器，整流器将交流电转换为直流电，逆变器将直流电转换为交流电。
8. 6 脉动换流器在交流侧产生的特征谐波次数为（）A. 6k±1 次B. 6k 次C. 12k±1 次D. 12k 次答案：A。
