1. 研究目的与意义
传统的交流输电技术在大规模、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。传统的直流输电系统采用晶闸管作为换流器件，存在诸如易发生换相失败、无功功率消耗大、需要大量无功补偿和滤波装置以及不能运行于极弱的交流系统下等不足。而随着电力电子技术的发展，基于电压源换流器和PWM调制技术的柔性高压直流输电（VSC-HVDC）技术愈发成熟。
作为新一代直流输电技术，基于电压源换流器的高压直流输电凭借其独特的技术优点取得了飞速的发展，并已在新能源发电系统联网、电网非同步互联、无源系统供电、无功补偿等场合得到实际工程应用。在我国，VSC-HVDC 的研究尚处于起步阶段。因此本课题的研究具有重要的理论价值和实际意义，对我国海上风力发电的发展具有积极地推动作用。
2. 课题关键问题和重难点
VSC-HVDC有4种基本控制方式：定直流电压、无功功率控制方式；定直流电压、交流母线电压控制方式；定有功功率、无功功率控制方式和定有功功率、交流母线电压控制方式。所以，VSC可以看作个两输入(调制角与调制度)、两输出(有功功率和无功功率)、非线性、非解耦的被控对象，其运行与控制方式和传统的电流源换流器有着很大的区别。针对如何实现上述各种控制方式，许多研究人员对VSC控制器的设计进行了研究，其中绝大部分采用了简单的PI控制设计，但其相关的物理量之间关系复杂，控制器参数不易确定，被控量间耦合强，无法实现在保持一个控制目标定值不变的情况下去独立调节另外个控制目标的定值，这些控制方案不能完全有效地体现出VSC的技术优势。
3. 国内外研究现状（文献综述）
高压直流输电技术发展前景从中国能源发展看，发电能源在未来一个很长时期将以煤炭和水力为主。21 世纪初，中国在山西、陕西、内蒙西部等大型煤田处建设大型和超大型火电基地。同时，西部水电也优先开发，除三峡工程外，金沙江下游溪落渡、向家坝等1000万千瓦级大型水电基地也陆续建设。这些大型电力能源基地中国内陆中西部，要将巨大电能送往1000～2000km中国沿海发达地区的珠江三角洲、长江三角洲、京津唐等地的负荷中心，最佳方案就是建设长距离的超高压、特高压直流输电通道。从中国电网发展格局看，初期是东北、华北、华东、华中、华南五个500 kV和西北330 kV 为主体的骨干网架，以后将实现大区电网互联，形成北部、中部、南部三大电网，最终逐步形成全国联合电网[1]。2000年左右，各大区电网的装机容量达到4000～6000万千瓦，到2010年，各大区电网的装机容量达到8000～10000万千瓦。西北电网750KV 输变电示范工程是当年输变电工程的最高电压等级，也是全世界13个国家拥有这一电压等级示范工程中海拔最高的一个。西北750kV 输变电示范工程是黄河上游公伯峡水电站送出的配套工程，也是西北电网西电东送和750kV网架建设的起步工程，为后来的1000kV特高压交流输电工程奠定了基础，是继三峡工程之后具有里程碑意义的重点工程。在七五、八五期间，武汉高压研究所、电力科学研究院等科研单位曾对中国采用更高一级输电电压等级的问题提出了论证报告，国家有关部门也组团对国外特高压的研究和发展进行过考察，国内曾组织过多次全国的研讨会，专家们对中国新的更高一级电压等级提出了多种方案。2005年6月15日，我国第一条1000kV级特高压交流输电线路规划完毕开始建设，建成后，该线路担负陕、晋两省煤电向华中输送240万千瓦的送电重任。这条1000kV 级特高压输电线路的具体线路是：晋东南-南阳-荆门。作为国内第一条特高压电力通道，建成后华中电网成为国内电力能源战略集散地，配合其他高压直流输电工程，与周边各省电力传输容量可翻一番[2]。
VSC-HVDC优异的运行性能对数学模型和控制方式提出了更高的要求。对VSC-HVDC的分析需要其在各种运行条件下完善的稳态模型和在不同故障后的暂态模型。稳态研究和暂态研究对模型有不同要求，为了满足研究的需要，同时兼顾模型精确程度和计算简便程度，新的VSC-HVDC模型的建立是今后要解决的问题[3]。如何在计及VSC-HVDC的影响后，有效地将其潮流模型集成到现有潮流算法和潮流程序中，既提高计算速度和精度也能充分利用减小编程工作量也亟需深入研究。新型直流输电自身特点决定了适用于传统直流输电的控制方式不能直接用于VSC-HVDC，所以如何把控制效果已在传统直流输电中得到了验证的控制规律合理地移植到新型直流输电中，这是值得思考的问题[4]。
除了以上提到的问题外，VSC-HVDC在以下三个方面值得进一步研究：
4. 研究方案
本次毕业设计具体工作内容如下：
(1)查阅和研读大量关于高压直流输电方面的资料，目前存在的主要问题和国内外的解决方法；
(2)高压直流输电系统组成、拓扑结构和工作原理；
5. 工作计划
第1周查阅和研读大量相关中文资料
第2周英文资料的翻译
第3周开题报告
以上是毕业论文开题报告，课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
