基于模块化多电平换流器的柔性直流输电控制保护系统仿真测试研究

　　文档类型：硕士学位论文
　　适用人群：电力系统研究人员、柔性直流输电工程师、高校相关专业学生

　　文档主题与写作目的
　　该论文围绕基于模块化多电平换流器的柔性直流输电（MMC-HVDC）控制保护系统，提出一种基于RTLAB平台的仿真测试新方法。写作目的在于解决MMC-HVDC控制保护系统设计经验不足、运行前测试手段缺乏的问题，通过实时仿真缩短研发周期，验证系统功能与动态性能，确保实际投运的安全性与可靠性。

　　核心内容与观点
　　论文首先分析了MMC-HVDC的基本原理，建立数学模型，指出其优缺点及应用场景。在控制保护策略方面，总结了常见方案，重点介绍了一种分层控制结构，包括站协调控制器（SCC）、极控保护（PCP）和阀基控制器。作者认为，在当前电力系统设备条件下，站间通信有助于提升可靠性与稳定性，但需平衡成本。

　　针对仿真平台，论文详细介绍了RTLAB的实时仿真原理，包括状态空间节点法以及Intel CPU与FPGA的硬件架构，并与PSCAD、RTDS进行了对比分析。基于MMC-HVDC主电路，给出了参数设计方法，并利用Aurora通信协议实现阀基控制器与RTLAB仿真主电路的高速数据交互。

　　关键数据与结论
　　通过该测试系统，完成了实际MMC-HVDC链路的功能性能测试和动态性能测试，测试结果与现场调试结果完全一致。论文证实，基于RTLAB的仿真测试方法能够缩短研究周期，覆盖大部分控制保护功能，为并行运行提供安全保障。

　　文档的独有作用与适用场景
　　该论文为MMC-HVDC控制保护系统的离线验证提供了完整技术路线，适用于新工程投运前的仿真测试、控制策略优化、参数校核等场景。读者可快速获取从平台选型、参数设计到通信实现的实操方法，避免重复开发，降低现场风险。

　　总结
　　论文以MMC-HVDC为对象，系统阐述了基于RTLAB平台的控制保护系统仿真测试方案，从原理、策略到实现均给出清晰指引。其核心价值在于用低成本实时仿真替代部分现场试验，显著提升研发效率与系统可靠性，是柔性直流输电领域工程实践与学术研究的重要参考。