随着我国电力系统的发展需要,越来越多的高压直流输电工程投入运行。为保证直流输电系统的安全稳定运行,在规划、建设以及运行的各个阶段,需要通过仿真的手段对系统的运行性能进行分析评估。采用仿真软件进行分析具有经济便捷的优点,但目前的仿真软件中缺乏完善的控制模型,无法满足准确分析HVDC系统运行性能的要求。实际控制系统的结构与实现逻辑复杂,建模工作量大,且具有工程差异性,模型通用性差。结合控制系统设计原理,根据具体研究问题,形成控制系统的建模指导对提高仿真建模效率具有重要意义。本文研究HVDC换流站操作过电压仿真计算的控制系统建模问题。本文首先研究了HVDC控制系统中分层控制的响应时间、对比分析了现有控制模型与实际控制系统控制逻辑的差异,结合HVDC操作过电压的研究需要,提出了进行HVDC操作过电压研究的关键是建立极控制模型。其次,本文分析了极控系统的基本控制实现与配合逻辑,进而研究了引起换流站操作过电压的典型故障的暂态过程与基本控制的相互作用,确定了各典型故障仿真对控制建模的要求,建立了基本控制模型。并分析了对过电压幅值及避雷器能耗产生关键影响的基本控制环节,从而为具体工程的特定控制模块建模提供了指导。最后本文基于PSCAD/EMTDC仿真平台,以±500kV龙泉-政平直流输电工程为仿真对象,应用研究得到的控制建模结论,结合实际控制系统的特点建立了适用于该工程换流站操作过电压仿真计算的控制模型,并进行了稳态与典型操作过电压故障的仿真,建立的控制模型使系统有良好的稳态及动态运行性能,且仿真得到的过电压特性及控制切换特性与理论分析一致。