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现代社会的发展离不开电能,而将电能送到千家万户则离不开高效而经济的输电方式。早期的交流输电在大规模、远距离传输时存在稳定性及容量限制等问题,因此直流输电技术逐渐得到重视和发展。传统的直流输电采用相控换流器(Line Commutated Converter,LCC),虽然传输容量大,运行可靠,但存在诸如易换相失败、无功功率消耗大及不能运行于极弱的交流系统等不足。而随着电力电子技术的发展,基于电压源换流器(Voltage Source Converter,VSC)和脉宽调制(Pulse Width Modulation,PWM)的柔性高压直流输电(VSC-HVDC)技术愈发成熟,它不但对交流系统强度没有要求,而且运行灵活,但也有如开关损耗较大、造价高的不足。本论文研究了一种结合LCC和VSC的混合直流输电技术,该输电方式对两种换流器进行了优势互补,具有广阔的发展前景。本文首先对混合直流输电系统的构成基础——LCC-HVDC和VSC-HVDC进行了分析,通过CIGRE直流输电标准测试模型验证了其易换相失败的特性,指出了LCC换流器的不足;对于VSC-HVDC系统,分别建立了其换流器在不同坐标系下的数学模型,并以此设计了幅相控制和矢量控制方法下的控制模型。接着在以上分析的基础上,选取一端LCC换流器一端VSC换流器,构成混合双端直流输电系统(Hybrid-HVDC),对其拓扑结构、工作原理尤其是控制策略进行了研究,并搭建了相关模型进行仿真验证。本文最后研究了一种新型的输电技术——混合多端输电系统(Hybrid-MTDC),它可由Hybrid-HVDC拓展而来,借鉴传统多端输电系统的运行原理与控制模式,并根据其自身特性进行适当修改,通过在暂态仿真软件PSCAD/EMTDC中对不同工况进行仿真,验证了该系统及所设计控制策略的可行性与有效性。此外,本文还将混合多端直流输电系统应用于大容量风力发电中,对相应控制方式进行调整,采用一种改进的新型双馈感应电机(DFIG)结构,以提高风场的低压穿越能力。综上所述,混合直流输电技术兼具传统直流输电和柔性直流输电的优点,具有良好的稳态及暂态特性,有效扩展了常规直流输电系统的适用范围。