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我国发电能源分布与用电负荷分布极不平衡,使得我国“西电东送、全国联网”势在必行,以实现能源的大范围转移。高压直流输电(HVDC)在远距离、大容量电力输送方面相对于高压交流输电有很多优势,在远距离大容量输电和电力系统联网方面得到了广泛应用。本论文以开发直流输电动态模拟实验装置为目标,主要进行了换流变压器、平波电抗器直流输电设备的参数设计工作,同时建立了直流输电实验平台的控制系统。本论文的主要工作如下:(1)设计了直流输电主回路换流变压器和平波电抗器的参数。根据换流阀浪涌电流水平以及直流输电系统交流侧的短路容量和直流系统的额定参数,得到了满足最低要求的换流变压器短路阻抗,在确定换流变压器短路阻抗的基础上计算得到换流变压器其他参数;分析了平波电抗器参数的主要制约因素,并得到了平波电抗器的计算公式;设计了动态模拟实验室6kW、400V单极直流输电系统换流变压器和平波电抗器参数。(2)换流器等相位间隔触发控制方式能有效抑制非特征谐波引起的振荡,成为普遍采用的控制方式。等相位间隔控制方式需要精确得到电网实时相位信息,需要采用锁相同步技术。本文论述了三相锁相环的工作原理、基本组成以及数学模型,并对锁相环的参数进行了设计使其具有一定的抗谐波干扰和不平衡电压的能力。(3)建立了直流输电换流阀熄弧角测量模块、触发脉冲发生模块以及三相锁相环自定义模块;并用自定义模块搭建了动态模拟实验室6kW、400V单极直流输电仿真系统,并与CIGRE直流输电标准测试系统进行了仿真比较分析,仿真结果表明两者在故障过程中以及故障恢复时的动态响应特性基本一致;在直流输电仿真系统中加入了控制输出延时同时在采样信号中加入了随机干扰,对CIGRE直流输电标准测试系统进行了修改以减少直流电流的波动,为后续直流输电平台的建设工作打好了基础,最后对直流系统单相接地故障和丢失脉冲故障引起的换向失败进行了仿真分析。