科创中国

基于模块化多电平换流器的柔性直流输电是最新一代的高压直流输电技术，具有许多优良特性与广阔的应用前景。目前，世界范围内已投运柔性直流工程最高电压±800kV、最大容量5000MW。

相对于传统动模试验，基于数字实时仿真技术的电力系统控制保护试验具有良好的可控性、无破坏性和经济性。但模块化多电平换流器内部包含数千个功率模块、数万个功率开关器件，存在精确实时仿真建模、多时间尺度机电-电磁暂态联合仿真、高带宽测控接口技术等一系列技术难题。本项目实施之前，世界范围内未见用于柔性直流的功率模块1:1全数字实时仿真工程化测试平台与控制保护策略拟真优化环境，具有较大难度。

在综合分析了国内外相关技术的发展趋势后，先后依托国家863计划课题、国家重点研发计划项目等，提出并实现了一套基于数字实时仿真技术的柔性直流测试方法与平台，完成了柔性直流关键控制保护策略的优化设计与验证，促进了示范工程的建设与运行。

本项目主要取得如下创新技术成果：

1、提出了基于电容离散化等效的模块化多电平柔直换流器实时仿真建模方法，建立了包含直流故障自清除拓扑在内的多种模块化多电平换流器的实时仿真模型。

2、提出了基于实时仿真的高压大容量柔性直流控制保护数模混合试验方法和通讯接口标准，建成柔性直流系统仿真平台。

3、提出了计及柔直换流阀高电位控制和脉冲分配环节的全链路试验技术，研发并建成了具有自主知识产权的首个柔直阀控全链路试验平台。

4、首创阀控低链路延时控制设计技术、阀控脉冲分配环节交叉冗余技术等先进阀控技术，大幅提升柔直阀控控制性能。

项目累计获得授权专利26件（其中发明专利17件、实用新型专利9件），发表高水平论文15篇（其中EI收录6篇），主要编写/参与编写标准5项（其中国家标准2项，行业标准1项，企业标准2项）。

项目成果已在南澳多端柔直、鲁西异步联网工程、昆柳龙多端直流工程等重大项目中得到了应用，取得了良好实际效果，促进了柔性直流输电技术的发展与应用。