随着半导体和器件的发展,基于电压源变换器的高压直流输电(VSC-HVDC)越来越受到人们的重视。由于其没有功率损耗、有功功率和无功功率可以独立控制控制以及向无源网络供电的特点,从而被广泛应用于配电网系统建设、异步电网交易和新能源发电。VSC技术和脉宽调制(PWM)技术的应用具有许多潜在的优点,这必将成为未来输配电系统的重要组成部分。本文研究的是VSC-HVDC的控制。分析了其组成、工作原理和控制方法,首先分析了VSC-HVDC系统的输电特性。由于传统的VSC-HVDC系统转换器的高频开关瞬态模型建立在三相静止坐标系中,但高频分量的存在不利于控制器的设计。在此基础上,推导了α-β静态坐标系和d-q旋转坐标系中的基频动态模型。同时,为了实现强耦合,多变量和非线性电流内环控制的解耦,引入了前馈解耦器,以防止同步旋转坐标系中的d轴电流和q轴电流的控制受到彼此的影响。针对内外环控制系统中PI参数难以调整的问题,提出了内环电流控制的最优PI调整方法和外环电压控制的对称最优PI调整方法,可以提高内环电流控制的响应速度,增强外环电压控制的抗干扰能力和稳定性。最后建立了VSC-HVDC系统的数学模型。根据基尔霍夫定律,建立了VSC控制系统的数学模型。通过将系统的内环电流控制器以及外环直流电压控制器相结合,得出一套控制系统。然后在PSCAD/EMTDC仿真软件进行了仿真,分析了矢量控制策略,研究了系统在阶跃变化和系统故障下的动态性能。通过仿真表明,该套控制系统模型能够达到双向输电、快速响应控制的同时具有良好的稳态性能。根据所分析的整定准则整定的控制器参数能够提供较好的系统性能。