基于StarSim Offline的基于電壓源換流器(VSC)的直流輸電實(shí)驗(yàn)

1、.9. 基于StarSim Offline的基于電壓源換流器(VSC)的直流輸電實(shí)驗(yàn)9.1基礎(chǔ)知識(shí)回顧基于電壓源換流器的直流輸電系統(tǒng)（VSC-HVDC）工作原理為：左右兩端不同的系統(tǒng)分別通過(guò)變壓器將各自電壓變化到某個(gè)相同的電壓等級(jí)下，然后通過(guò)兩個(gè)電壓源換流器（VSC）將交流電變換為直流電進(jìn)而相連，整個(gè)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)功率的雙向流動(dòng)，實(shí)現(xiàn)異步系統(tǒng)之間的相互連接。VSC-HVDC系統(tǒng)控制VSC-HVDC系統(tǒng)中，送端換流器（整流側(cè)換流器）較常采用直流電壓控制，使兩個(gè)VSC站間的有功功率自動(dòng)保持平衡；接收端換流器（逆變側(cè)換流器）較常采用有功功率控制，控制VSC-HVDC系統(tǒng)與兩側(cè)電網(wǎng)的有功功率的流動(dòng)。9.

2、2 仿真實(shí)驗(yàn)仿真程序運(yùn)行環(huán)境：在選用軟件環(huán)境時(shí)我們選用了LabVIEW的編程環(huán)境，原因在于LabVIEW是一款工業(yè)、教學(xué)等領(lǐng)域應(yīng)用非常廣泛，基于圖形化的編程語(yǔ)言便于理解，而且能夠很方便地使用很多種類(lèi)的工業(yè)級(jí)硬件平臺(tái)（PXI、CompactRIO、sbRIO等等）。在選用仿真建模軟件上，我們同時(shí)比較了很多軟件最終選用了StarSim軟件，它有幾個(gè)獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)：既支持離線仿真也支持實(shí)時(shí)仿真；能夠無(wú)縫應(yīng)用NI的軟硬件平臺(tái)，強(qiáng)大的可擴(kuò)展性；包含多個(gè)范例和應(yīng)用，良好的展示效果。 該實(shí)驗(yàn)的實(shí)現(xiàn)選用了LabVIEW與StarSim，使學(xué)生能夠接觸更前沿的產(chǎn)業(yè)、工具，并且更生動(dòng)的學(xué)習(xí)專(zhuān)業(yè)的知識(shí)。詳細(xì)軟件環(huán)境如下

3、：1 圖像化編程仿真軟件LabVIEW；2 StarSim電磁暫態(tài)仿真軟件。實(shí)驗(yàn)電路：ModelingTech針對(duì)本實(shí)驗(yàn)，在StarSim中搭建了如下的基于電壓源換流器的直流輸電系統(tǒng)。其中三相串聯(lián)RLC分支可以在StarSim左側(cè)的元件庫(kù)中很方便的獲取，如下圖所示。實(shí)驗(yàn)步驟：1. 在LabVIEW中可以通過(guò)函數(shù)選板的StarSim選項(xiàng)中載入在StarSim中已經(jīng)搭建好的電路拓?fù)洌t框所示），并且也可以調(diào)用ModelingTech在LabVIEW中為客戶已經(jīng)準(zhǔn)備好的各類(lèi)算法及函數(shù)（藍(lán)框所示），進(jìn)而完成整個(gè)仿真程序2. 以程序的默認(rèn)值啟動(dòng)仿真程序，在LabVIEW界面上可以得到如下的直流母線兩側(cè)電容電壓波形、整流側(cè)變流器三相電流及功率波形、逆變側(cè)變流器三相電流及功率波形等，同時(shí)在程序前面板左側(cè)的參數(shù)設(shè)置界面里改變仿真電路中的相關(guān)參數(shù)。圖9-1 直流母線兩側(cè)電容電壓波形圖9-2整流側(cè)及逆變側(cè)變流器三相電流及功率波形ModelingTech在最新發(fā)布的StarSim電磁暫態(tài)仿真程序中，已搭建好了與本實(shí)驗(yàn)相關(guān)的仿真程序（持續(xù)更新中），如下圖所示。如果想了解仿真程序的詳情，您只需在已裝有LabVIEW的PC上安裝試用版StarSim，就可以找到相關(guān)的范例程序。為了幫助電氣工程專(zhuān)業(yè)的學(xué)生更好的了解電力與電力電子系統(tǒng)，ModelingTech編寫(xiě)有涵蓋常見(jiàn)電力與電力電子