（1）研究背景

当今社会，几乎无处不用电，在全球能源互联网的大背景下，我们不仅要着力开发可再生能源，让其尽可能的替代传统的化石能源，从而优化能源结构，同时由于我国地理环境的影响，可再生能源中的风能和太阳能富裕点主要集中在甘肃，内蒙古和新疆等偏远地方，而我国主要用电区却主要集中在东北，华中和南部地区，因此远距离的高电压大功率的运输方式成为了研究热点。

虽然随着电力电子装置的发展，传统的交流输电的获得较好的发展，比如静止无功补偿器（SVC）能调节系统的无功功率从而稳定系统电压来提高稳定性，还有统一潮流控制器也能协调系统中的多个电气量，从而改变系统潮流等。但是交流输电始终无法克服功角对最大传输功率的限制，然而高压直流输电不受功角影响，在远距离的传输方式下能够显著的降低运输成本，并且高压直流输电也从传统的基于晶闸管的整流方式（LCC-HVDC）演进到现在的基于IGBT的整流方式（VSC-HVDC），前者连接到弱电网容易出现换相失败，自身的无功消耗大，也不具备无功调节能力，后者不存在换相失败，并且在经典的基于dq坐标系下的pi解耦控制方式下不仅能够控制系统的电压和电流，还能控制系统的有功功率和无功功率，从而控制系统的潮流走向，具有显著优势。

由于远距离输电缺乏火电机组调频调压，而新能源机组又普遍不参与调频调压，此时的直流电网处于弱同步支撑下，也被称为弱电网，风电机组接入弱同步支撑下的柔性直流电网会出现低惯量，欠阻尼的现象，而经典的基于的dq坐标系的pi解耦控制无法解决这个问题。本文正是通过仿真来研究这种现象，并对其进行稳定性分析，研究它的动态响应。

（2）国内外研究现状

目前，国内外针对风电机组接入弱同步支撑下的柔性直流电网的研究很普遍，尤其是关于经典的基于dq坐标系下的pi解耦控制的改进。例如有学者通过仿真发现通过添加前馈分支来更改传统矢量控制外环的电压控制，可以使无功功率响应更快。还有学者利用非线性系统的无缘性理论，以拉格朗日方程表示两相旋转的坐标系下的变流器数学模型，从而在控制方程中增加阻尼项，弥补欠阻尼现象。当然这也涉及到了阻尼控制器参数的整定的研究。

同时还有针对柔性直流输电系统的电压控制技术的研究，采用组合协调控制技术，包括主从控制和电压裕度控制的单点电压控制和电压斜率控制等的多点电压控制的协调配合。还有潮流统一控制等的附加控制的研究。这些都是为了提升输电系统的稳定性和可靠性。

2. 研究的基本内容与方案

1.研究内容