栾鹏飞，孙冬梅

（鄂尔多斯电业局，内蒙古 鄂尔多斯017000）

1 概 述

轻型直流输电（VSC－HVDC）是一种以绝缘栅极双极型晶体管（IGBT）、电压源换流器和脉宽调制（PWM）技术为基础的新型输电技术，具有易于构成多端直流系统、可向无源网络供电等优点，对输送的有功功率进行快速、灵活控制的同时还能够动态补偿交流母线的无功功率，稳定交流母线电压，抑制并网PCC点电压波动，非常适用于大型风电场并网。

2 VSC－HVDC的工作原理［1］

VSC－HVDC通过VSC（电压源变换器）来实现，VSC－HVDC系统原理如图1所示，两侧换流站采用电压源型换流器，换流器由换流桥、换流电抗器、直流电容器和交流滤波器组成。换流桥每个桥臂均由多个IGBT串联而成。换流电抗器是VSC与交流侧能量交换的纽带，同时起到滤除交流侧电流谐波的作用。直流侧并联的电容器起到提供电压支撑、缓冲桥臂关断时的冲击电流、减小直流侧谐波的作用。换流器中IGBT上并联反向二极管，除了作为主回路以外，还起到保护和续流的作用。换流器通常采用脉宽调制（PWM）控制技术。

设交流母线电压基波分量为US，换流器输出电压基波分量为UC，UC滞后于US的角度为δ，换流电抗器L的等效电抗为X，如图1所示。假设换流电抗器是无损耗的，忽略谐波分量时，换流器所吸收的有功功率P和无功功率Q分别为：

由式（1）可知，调节δ和UC即可实现对有功功率和无功功率大小以及传输方向的控制。当VSC采用PWM技术进行控制时，δ可以通过PWM的调制波相角进行调节，而UC正比于直流线路电压Ud和PWM的调制比M的乘积。……