(云南电网有限责任公司文山供电局)
摘要：柔性直流输电对电网安全运行有很关键的作用，为了确保该线路持续不断电，对其进行直流输电系统的运行与控制管理是很重要的。在对柔性直流输电系统控制期间，对潜在的因素稍微忽略就会引起异常情况的出现。我们在这篇文章中对输电系统分类及控制做了详尽探究，从设备、作业形式等全面分析，结合自身掌握知识对潜在问题进行论述，并提出相应的安全防护措施，以期为相关部门提高必要的参考依据。
关键词：柔性直流输电；拓扑结构；系统控制
前言
这些年来，在经济社会的不断发展进步和科学技术的更新优化，我国柔性直流输电系统相关知识技能有了很大程度的强化，在确保电网安全运行环节起着至关重要的作用。然而，因柔性直流输电系统具备的特殊性，在带电工作期间，对系统安全运行就有着一定的隐患，需要对期输电线路带电操作实施科学的安全防护，全方位的确保线路安全及工作人员的人身安全，增强柔性直流输电输线电路运行的安全性和可靠性。
一、柔性直流输电系统拓扑及控制
1.1VSC-HVDC系统拓扑及控制
通常而言，VSC-HVDC就是我们提到的柔性直流输电系统，但是为了有所区别，一般把两端柔性直流输电装置叫做VSC-HVDC，把多端系统叫做VSC-MTDC。其中VSC-HVDC系统的拓扑构造简单易懂，两端换流设备利用点与点连接来完成有功功率的操作。最初的柔性直流输电系统普遍的是两端操作。通过分析VSC-HVDC来说，系统拓扑的不同点就在直流侧接线操作存在区别。一般的接线形式如图1.
一般的大地回线接线操作如图1（a），系统直流侧存在一根导线。以大地为基本线，形成一定的直流闭环回路。这种操作措施能够降低线路成本，减少功能损耗，然而对地级周围的金属却有一定腐蚀性，对系统运行造成一定影响。为缓解大地回线造成的电解腐蚀，确保安全运行，我们可以利用金属线来发挥大地回线的作用，形成单极金属回线接线，如图1（b）。这种接线操作一般对电压较低、输送率小的情况较适用。两端换流站的直流侧能够正常接地，稳定运行，形成双极两端接地操作，如图1（c）。要是直流输电线路出现问题，就可以采取把接线形式转换成单极大地回线操作，进一步增强系统运行的安全稳定性。
1.2VSC-MTDC系统拓扑及控制
从之前的两端柔性直流输电装置逐渐变化而来的多端系统，具备多处整流站或逆变站，满足多方位的供电和落电操作，还能借助各种形式的拓扑结构创建直流网络，确保了直流输电系统的安全稳定性，也促进了大型直流电网的开拓发展。VSC-MTDC拓扑构造直接关系着系统控制措施和规律。多端柔性直流系统有着各种拓扑构造元素，其运行稳定、科学合理性有很多不同，需要多种方案协调进行配合。
对于VSC-HVDC系统拓扑的分析评测，缺乏统一的准则，要重视经济和技术两方面特点。经济方面涉及到直流断路器和隔离开关、电子设备、换流站配置等；技术方面涉及到操作稳定性、系统完善性、故障冗余性等。并且据资料表明，对系统拓扑的评测要分析稳态运行实际损耗情况和故障对系统造成的影响。通常把多端系统拓扑分为串联和并联两种形式，并联型涵盖了星形（图2）、环形和星型-中央环形拓扑等。
二、风电接入下的VSC-HVDC系统控制
2.1风电接入下的VSC-HVDC变流器控制
VSC-HVDC换流器属于一种具备非线性耦合特点的多功能控制装置。这种控制装置，是以同步旋转坐标系为前提条件的电压矢量PI双闭环前窥解耦控制的基本控制措施。但是风电场功率、电压幅度不稳定，就使得其对PI控制器的参数标准高。为稳定变流器的各种性能，控制参数，部分专家学者就研究出了新型变流器的控制措施。
我们把以虚拟磁链为前提条件的直接功率控制方案，推行到海上风电场VSC-HVDC输电装置中，利用虚拟磁链工具来分析出各种功率，确保两端变流器能够通过无电压传感器传输，减少系统支出费用，并保证系统的安全稳定性。并且，控制系统利用PI参数，能够有效完善系统调试。借助非线性系统的理论概念，在拉格朗日方程的基础上对变流器模型进行操作，以误差能量函数作为储存方式，另外阻尼项能够进一步提高系统运行的稳定性。以往的双闭环PI系统却不具备阻尼这一特点，参数也无法调到最优化，所以这些方法的各性能比较而言，要超过传统PI控制器。
要实现电网工程输电线路施工的稳定性要求，一定要从设计环节准备。在设施的设计环节，就要对电网工程输电线路施工的相关特点采取详尽的分析，同时要深入研究产品使用性能标准和操作基础，接着对产品的设计规格进行探讨，因而提出科学的设计方案。对于设备的结构设计要结合产品的特点和运行空间进行整体分析，产品的规格和形式既和生产效益有联系，还和产品的经济价值有关。在对设施产品设计时，就要对以上原因全面分析，既能够减少成本经费，又可以增强产品利用率，推动电网工程输电线路运行可靠。
2.2风电接入下的VSC-HVDC系统控制
风力发电稳定性和持续性都具备较多的不稳定因素，这对电力系统的安全运行造成了极大影响。为保证风电并网系统的安全稳定运行，专家指出了附加控制措施。
通过相关资料了解到海上风电场并网的VSC-HVDC拓扑结构，分析出风机侧利用最大功率，系统侧借助一台逆变器设备，进行直流电流控制，其余变流器则利用电压控制的措施。对于分析大规模的风电基地功率运行的MTDC装置，为保证扰动环境下的电压正常运行，相关组织研究出了能在大型电源管理、定功率操作、定直流电压控制间能够任意转调的控制方法。
2.3调整检修方式
(1)在对变电所设备验收时严格按照标准执行。在检验过程中仔细盘查，确保设备使用寿命能达到10-20年。
（2）更加注重带电操作，明确维修目标。利用先进技术远红外测温对设备的工作温度实时监控，能及时检测出发热性质及导致的原因。其中铁人油田是运用这种技术进行设备测试较早的工作单位。在我们通过长久的操作经历看来，准确掌握被测设备在不同时间所呈现的载流量、周围温度、设备温差，在相同环境下设备的不同温差全面研究探讨，进一步的检查设备有没有在初期存在问题，吸取长久的经验和教训。
（3）仔细确认单母线的特殊组装模式在变电所的潜在问题，提高对带电检测的技术水平，明确可实施的维修战略，对相关工作人员的登高、软体工作进行必要的岗位训练，以及带电操作和设备调整。
（4）进行常规的检测过程中，有必要把各种开关接口都实施接触电阻的操作，电机及变压器要实施各种线路的直阻测试，在出现接触电阻不符合要求的和示温蜡片颜色不一致或者开关接口高温超过限度的都有必要对其一步一步检测，根据对接触电阻有制约的几个方面原因不断测试排查、研究解决，解决后检查接触电阻或者它的直阻是不是符合标准，不符合时仍然排查，并对电气接头出利用示温蜡片。
三、总结
柔性直流输电比之前的直流输电比较而言有很多优势，是满足我国电力发展需求的直流电网中的关键要素，其控制技术的更新发展对为了柔性输电技术的发展形势有重要推动作用。后期风电接入量对电网的影响逐年提升，风电并网量和密集型极大地考验着目前的电网运行状态。探讨柔性输电的控制形式要注重分析直流电网构造和集中分布风电场概率性的影响，降低风电并网的幅度、电压浮动，增强系统惯性能力。
参考文献：
[1]蒋冠前,李志勇,杨慧霞,等.柔性直流输电系统拓扑结构研究综述[J].电力系统保护与控制,2015(15):145-153.
[2]蒋冠前,李志勇,杨慧霞,等.柔性直流输电系统拓扑结构研究综述[J].电力系统保护与控制,2015(15):145-153.
[3]梁海峰.柔性直流输电系统控制策略研究及其实验系统的实现[D].华北电力大学(河北),2009.