随着广州电网发展,电源和用电量不断增加,城市中电磁环网运行带来的问题也日益突出。一方面,广州电磁环网合环运行会造成电网短路电流问题突出,而解环运行又会降低电网的可靠性、供电能力及应对严重故障的能力。另一方面,广州电网作为多条高压直流输电线路的受端电网,其网络动态无功支撑不足,城市电网缺乏灵活的调节手段,这些问题都威胁广州电网的安全运行。而柔性直流控制技术能够实现有功和无功解耦控制,换流站结构紧凑,在系统严重故障时可以进行快速有功和无功支援,能够提高电网安全稳定运行能力。所以,本文提出将柔性直流控制技术运用到广州电磁环网中,来解决电网问题。本文以广州实际电网作为研究对象,设计柔性直流控制器并将其运用到广州电网模型中,研究其控制方式和作用。首先研究模块化多电平换流器(MMC)的结构和运行原理,以此为基础在PSCAD/EMTD仿真软件中搭建了背靠背连接的柔性直流输电模型,并设计了相应的控制器。此外,以广州电网BPA数据为依据,在PSCAD/EMTDC中建立了广州电网电磁暂态等值模型,用柔性直流控制器连接广州电网两个片区,实现广州电网柔性直流软合环运行。在此基础上,研究柔性直流控制器的控制模式和策略,设计了短路电流限制模式、紧急有功支援模式和潮流控制模式,提出了交直流系统潮流计算方法,并对其进行潮流优化计算,得到潮流优化后柔性直流控制器的控制参考值。最后,在广州电网模型中,仿真柔性直流控制器各个控制模式下的控制作用和效果,验证了其灵活控制能力可以解决广州电磁环网运行带来的问题。本文提出了利用柔性直流控制技术来解决或者缓解广州电磁环网运行所带来的系统安全性和稳定性问题。对提高电网可靠性和可控性,提升电网供电质量和管理水平等方面具有重要的指导意义,并且广州电网作为城市电网的典型代表,本课题的研究具有显著的示范意义和运用前景。