本書介紹了柔性直流輸電技術的基本原理， 結合廈門±３２０ｋＶ 柔性直流輸電科技示範工程實例， 講述了各種主流的電力繫統仿真技術， 並對實際工程中柔性直流控制保護繫統的構成進行了介紹， 重點闡述了柔性直流工程現場的單體調試、分繫統調試及帶電繫統調試等各階段的調試內容及調試方法。
本書共分為８ 章， 包括柔性直流輸電技術概述、 柔性直流控制原理、 柔性直流輸電仿真技術、 柔性直流輸電控制保護繫統的構成、 柔性直流輸電現場單體調試、 柔性直流輸電現場分繫統調試、 柔性直流輸電站繫統調試、 柔性直流輸電端對端繫統調試。
本書可供從事柔性直流輸電工程調試、 運行、 檢修、 設計、 培訓等相關工作的專業技術人員使用， 也可作為高等院校、 科研單位及相關制造廠商的學習與參考資料。

前言
1 概述 1
1.1 柔性直流輸電發展概況 1
1.2 柔性直流輸電主要特點 2
1.3 控制保護繫統調試特點 3
1.4 柔性直流輸電調試技術 4
1.5 廈門±320千伏柔性直流輸電科技示範工程簡介..4
2 柔性直流控制原理 7
2.1 模塊化多電平換流器的運行原理 7
2.2 基於d-q軸的解耦控制策略 9
2.3 模塊化多電平換流器的調制策略 14
2.4 基於最近電平控制（NLC）的觸發控制 16
2.5 換流站控制對像策略 17
2.6 運行控制策略 18
2.7 直流繫統及換流站充電策略 19
2.8 換流變分接頭控制策略 20
3 柔性直流輸電仿真技術 21
3.1 MATLAB仿真 21
3.2 PSCAD仿真 41
3.3 RTDS仿真 49
4 柔性直流輸電控制保護繫統的構成 75
4.1 控制保護繫統分層架構 75
4.2 控制保護繫統主要設備及功能 76
4.3 控制保護繫統的通信網絡 82
4.4 控制保護繫統設備接口及通信協議 87
4.5 運行人員控制繫統介紹…………………………………………………………..93
5 柔性直流輸電現場單體調試 99
5.1 換流變保護單體調試 99
5.2 直流場保護單體調試 134
5.3 極控制繫統單體調試 183
5.4 直流電子互感器調試 194
5.5 閥子模塊及閥塔調試 214
6 柔性直流輸電現場分繫統調試 219
6.1 換流變分繫統調試 219
6.2 直流場保護分繫統調試 230
6.3 控制繫統分繫統調試 235
6.4 閥控分繫統調試 242
6.5 閥冷分繫統調試 273
7 柔性直流輸電站繫統調試 289
7.1 換流變充電試驗 289
7.2 換流閥充電觸發試驗 289
7.3 空載升壓（OLT）試驗 291
7.4 單極STATCOM運行試驗 295
7.5 交流電壓控制試驗 299
7.6 分接頭控制試驗 301
7.7 雙極STATCOM試驗 304
8 柔性直流輸電端對端繫統調試 317
8.1 端對端繫統調試概述317
8.2 初始運行試驗 317
8.3 保護跳閘試驗 337
8.4 繫統監視與切換試驗 346
8.5 單極控制模式試驗 351
8.6 動態性能試驗 357
8.7 雙極啟停試驗 361
8.8 雙極控制模式試驗 370
8.9 大功率試驗 387

《柔性直流輸電繫統調試技術》：
柔性直流換流站控制保護設備采用了多重化冗餘配置，控制繫統的冗餘設計可確保直流繫統不會因為任一控制繫統的單重故障而發生停運，也不會因為單重故障而失去對換流站的監視，同時保護的多重化配置可以保證動作的可靠性。以廈門柔性直流輸電工程為例，該工程的極控制主機和對應I、測量繫統、交直流站控繫統，以及和外部設備接口，極控現場總線都按照雙重化設計；換流變壓器保護、直流保護，以及直流保護用的測量繫統都按照三重化配置；站用電接口及輔助繫統、控制用測量繫統、極層控制LAN網、站LAN網、繫統服務器和所有相關的控制裝置都為雙重化設計。
國際柔性直流輸電工程中，通常換流站控制保護繫統整體上采用三層分層架構：
（1）繫統監視和控制層。繫統監視與控制層是運行人員進行操作和繫統監視的SCADA繫統，是運行人員的人機界面和站監控數據收集繫統的重要部分。按照操作地點的遠近，可分為遠方調度中心通信層、站內運行人員控制繫統和就地控制層。
通過遠方調度中心通信層，將換流站交直流繫統的運行參數和換流站控制保護繫統的相關信息通過通信通道上送遠方調度中心，同時將監控中心的控制保護參數和操作指令傳送到換流站控制保護繫統。
為換流站運行人員提供運行監視和控制操作的界面是站內人員控制繫統的主要功能，可實現包括運行監視、控制操作、故障或異常工況處理、控制保護參數調整、全站事件順序記錄和事件報警、二次繫統同步對時、歷史數據歸檔等多項功能。此外，該繫統還可實現兩站直流繫統的緊急停運。
……

前 言
柔性直流輸電是以電壓源換流器為核心的新一代直流輸電技術，采用z先進的電壓源型換流器（Voltage Source Converter，VSC）和全控器件（Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT），是輸電技術的一次升級。柔性直流輸電繫統可以快速地對有功和無功兩個目標進行獨立調節，具有可控性較好、運行方式靈活、適用場合多等顯著優勢。近年來，采用模塊化多電平換流器（Modular Multilevel Converter，MMC）的柔性直流輸電技術在國內外發展迅速。2010年，世界上第y個基於模塊化多電平換流器的柔性直流輸電工程（Trans Bay Cable工程）在美國舊金山市投入運行，實現了MMC柔性直流輸電技術從理論到工程運用的突破。之後，國內外投運的MMC柔性直流輸電工程越來越多，電壓等級、輸電容量也不斷提高。2015年底，廈門柔性直流輸電科技示範工程正式投運，是世界上首次采用真雙極拓撲結構的柔性直流輸電工程，輸電電壓達到了±320kV，輸送容量達到了1000MW。隨著柔性直流輸電工程的不斷投運，調試和運維技術力量不足的矛盾日益凸顯，迫切需要一本書籍繫統地介紹柔性直流輸電控制保護繫統調試的相關內容，使工程能夠高質量投運並安全穩定運行。
柔性直流輸電工程的投運需要經過三個階段的調試，即繫統仿真聯調、現場不帶電調試和帶電繫統調試。繫統聯調需要搭建仿真建模平臺，可以是離線的仿真，也可以是在線實時仿真；離線的仿真可對相關的控制策略進行仿真模擬，而控制保護設備的繫統聯調則需要借助實時仿真繫統，對極控制繫統、閥控繫統、電子互感器等各設備的接口以及控制邏輯進行全面的仿真模擬與調試。繫統仿真聯調可有效驗證控制保護繫統的控制策略和控制性能，避免工程現場投運過程中因控制策略不當而造成設備損壞，是整個調試過程中非常重要的環節。現場不帶電調試階段主要包含設備單體調試和分繫統調試，對設備的性能、二次回路和整組配合等各方面進行全面調試，排除設計和安裝的錯誤，是設備送電前的z後一道關口，其調試質量的高低直接關繫到工程能否順利投運。帶電調試階段則分為單站繫統調試和端對端繫統調試，主要考核組成該柔性直流輸電工程的全部設備、各分繫統以及整個直流輸電繫統的性能；通過帶電繫統調試，協調和優化設備之間、各分繫統之間的配合，以提高繫統的整體綜合運行性能，是工程投運前重要的調試階段。
本書以廈門柔性直流輸電科技示範工程的仿真與調試過程為基礎，參考現行的直流輸電技術相關標準，重點對調試的三個階段（繫統仿真聯調、現場不帶電調試和帶電繫統調試）進行了詳細而深入的探討。首先對柔性直流輸電的調試技術進行了簡要概述，並對柔性直流控制原理進行了介紹；以此為基礎對主流的柔性直流輸電仿真技術進行了詳細的介紹，並給出了實際仿真案例；接著介紹了實際工程中控制保護繫統的構成，詳細闡述了現場不帶電調試階段（單體調試和分繫統調試）的目的、內容和方法；z後，對帶電調試階段（站繫統調試、端對端繫統調試）的試驗項目和試驗方法進行全面闡述，給出了實際工程調試的試驗波形及具體試驗結果和分析。希望本書總結的柔直仿真以及調試經驗和試驗結果能對我國後續的柔性直流輸電工程順利實施提供有益借鋻和參考，並為推動我國柔性直流輸電技術的發展和實際工程應泛應用發揮積極作用。
本書由國網福建省電力有限公司電力科學研究院組織編寫，在編寫過程中，國網省公司領導高度重視並給予了大力支持；同時本書得到了南瑞繼保、中電普瑞等公司的大力支持與幫助，在此謹向以上單位表示衷心的感謝！
由於編者水平有限，書中難免存在不妥和不足之處，懇請廣大讀者不吝批評指正。