本文首先分析了柔性直流輸電運行的基本原理，在此基礎(chǔ)上建立了VSC．HVDC的 數(shù)學(xué)模型，包括高頻數(shù)學(xué)模型和低頻數(shù)學(xué)模型。其次，論述了VSC。HVDC控制系統(tǒng)設(shè) 計的基本原則和分層結(jié)構(gòu)，并以此為依托，設(shè)計了基于直接電流控制的VSC．HVDC的 上層控制器和底層控制器。設(shè)計了詳細的定直流電壓和定交流電壓控制器來反映直流電 壓和有功功率，交流電壓和無功功率的關(guān)系；設(shè)計了基于逆模型的定有功功率控制器和 定無功功率控制器；對deadbeat(無差拍)控制應(yīng)用于VSC．HVDC系統(tǒng)進行了詳細的推 導(dǎo)，設(shè)計了基于deadbeat控制原理的交流電流控制器。再次，依托所設(shè)計的控制器和 PSCAD／EMTDC仿真工具建立了詳細的VSC．HVDC電磁暫態(tài)模型，研究了VSC．HVDC 系統(tǒng)在不同控制模式(策略)組合下的穩(wěn)態(tài)特性和動態(tài)特性；研究了在控制切換時 VSC．HVDC系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)和動態(tài)特性；對采用有功功率參考值以階躍變化和有功功率參 考值以一定速率變化時VSC．HVDC系統(tǒng)的功率反轉(zhuǎn)特性進行了對比研究；研究了兩端 換流站作為STATCOM運行時系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)和動態(tài)特性。研究證明所設(shè)計的VSC．HVDC 控制系統(tǒng)具有優(yōu)良的穩(wěn)態(tài)和動態(tài)性能，具有快速性和強魯棒性；實現(xiàn)了有功功率和無功 功率的解耦控制，實現(xiàn)了兩端換流站的獨立控制。最后，從研究PSCAD／EMTDC與柔 性直流輸電實際控制系統(tǒng)Hidraw程序的接口技術(shù)入手，提出了利用VSC．HVDC實際控 制系統(tǒng)Hidraw程序與PSCAD／EMTDC仿真工具建立與實際控制系統(tǒng)程序相一致的柔性 直流輸電控制系統(tǒng)仿真模型的方法，依托所建立的離線仿真模型，研究VSC．HVDC系 統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)特性，仿真結(jié)果證明了這種方法的可行性和正確性，以及與實際控制系統(tǒng)的等 效性，從而為柔性直流輸電的研究提供一種新的方法。