张北柔直工程四端pscad模型，实际参数搭建

昨天啃了半周的张北柔直四端可研+PSCAD用户手册补录参数的间隙，把自己攒的模块线搭顺，终于出了第一波接近稳态的交流母线波形——连误差都卡在可研给的±0.5kV内，敲敲键盘，得捋捋这次搭的不是“凑四端随便连的玩具”是真摸了点张北家底细节的东西。

首先得提模型的核心架构吧？张北是±500kV真双极，四端里张北是送端（风光混合集中在这儿），北京、冀北丰宁（那个抽水蓄能能顶半个背靠背？一开始我差点直接加背靠背模块被导师骂了）是受端，康保是转供/调压辅助送端的。送受端主拓扑是两电平+MMC？不对不对是康保张北北京是全桥MMC，丰宁是半桥？对！这点可研补录的时候踩了第一个大雷：一开始全堆全桥，仿真速度慢得像爬蜗牛岭，1秒要算5分钟，加了PSCAD自带的MMC优化开关（在MMC子模块属性里勾Optimized Simulation with Ideal Switches During Initialization+Average Value Model (AVM) for Steady State Initialization）才勉强提速，但AVM初始化全双极MMC的直流电压还是飘，后来才想起来丰宁选半桥的话MMC子模块AVM默认参数里的电容电压初始值不用全双极±250kV调得那么死——对了，半桥子模块的电容电压是直流极对地电压的一半，全桥是全直流极电压绝对值，这个细节要是漏了，初始化要么电容炸，要么直流短路电流烧整个模型。

放一段昨天补完丰宁MMC拓扑后AVM初始化的截图前的临时测试代码？哦不对PSCAD是图形化，但底层Fortran（或者现在新版用C#了？我还是用的旧版习惯）可以看子模块调用的模块名，把康保张北北京改成：

SUBROUTINE CALL_MMC_FULLBRIDGE(UA, UB, UC, IDC, VDCR, VDCL,...)
! UA UB UC是交流侧输入三相电压幅值/相位
! IDC是直流侧总电流
! VDCR/VDCL是真双极正负直流母线电压
! 张北、康保、北京都是全桥
! 子模块电容数：N=2400（±500kV，子模块电容电压Uc0=2.083kV——2400×2.083≈5000，刚好！可研里给的Uc0是±2.08kV全桥半波，差不多）

然后丰宁改成：

SUBROUTINE CALL_MMC_HALFBRIDGE(UA, UB, UC, IDC, VDCR, VDCL,...)
! 丰宁半桥！
! 子模块电容数：同样N=2400，但这里Uc0是2.083kV，因为半桥只顶正极或者负极半波，2400×2.083≈5000，刚好是极对地！
! 对了半桥没有反向阻断能力，所以直流侧不能加短路接地故障测反向恢复电流，这个后面做故障暂态要注意换康保张北北京做

底层代码不用全懂，新手直接看PSCAD Library里的MMC模块就好——旧版是VSIMMCFULL和VSIMMCHALF，新版叫Full-Bridge MMC Converter和Half-Bridge MMC Converter，模块里都给好了“真双极”和“伪双极”的勾选框，伪双极只有一个直流电容，真双极是上下两个桥臂独立电容，张北用的就是真双极带金属回线的，这点伪双极绝对不能用，不然金属回线的电流根本算不出来。

接下来是交流侧的实际参数，这个可研补录的更细，导师给的张北北京康保丰宁的500kV/220kV降压站变压器参数（容量分别是张北3×3000MVA主变、北京3×3000MWA、康保2×1500MVA、丰宁2×1000MWA？哦对容量单位要对，丰宁是抽水蓄能配套的小容量一点但调压能力强），还有线路的R/L/C参数——张北到康保是500kV交流架空线，长度大概50km？不对不对康保是转供张北风光到丰宁的中间？不对哦我翻的可研是张北（±500kV柔直）→冀北康保（±500kV柔直）→冀北丰宁（±500kV柔直抽水蓄能配套受端）→北京延庆（±500kV柔直北京主网接入），直流架空线的参数：R0≈0.008Ω/km，L0≈0.9mH/km，C0≈0.012μF/km，长度分别是张北-康保100km，康保-丰宁120km，丰宁-延庆180km——新手别直接用默认的直流线参数，默认的是±800kV或者更长的，参数差个0.1Ω/km仿真稳态电压都会飘10kV以上。

架空线在PSCAD里怎么搭才准？别用Line模块里的Single-Phase Distributed Parameter Line串三相，直接用Three-Phase True Bipolar Distributed Parameter Line with Metal Return——对！这个模块是专门给张北这种真双极柔直带金属回线的设计的，模块里直接可以输入直流正负极、金属回线的R/L/C0（零序参数也要输哦，虽然直流主要走正负极，但交流谐波和故障电流会走金属回线，零序参数R00≈0.01Ω/km，L00≈1.2mH/km，C00≈0.008μF/km），长度填对应的公里数，连模块的时候金属回线直接接大地（或者接一个接地电阻，可研里给的是0.1Ω）。

放一张昨天张北-康保-丰宁-延庆直流线搭好的截图？哦不行没法放，那用文字描述一下图形化的样子：中间是三个True Bipolar Distributed模块排成一条线，左边是张北的全桥MMC正负极接第一个模块的正负极，金属回线接第一个模块的MR；第一个模块的右边正负极接康保全桥MMC的正负极，MR接康保的接地电阻；康保右边接第二个True Bipolar，MR接丰宁的接地电阻；丰宁半桥MMC的正负极接第二个模块右边，MR接第三个True Bipolar左边；第三个右边正负极接北京延庆全桥MMC的正负极，MR接北京的接地电阻——整个拓扑像一串糖葫芦，四个MMC是山楂，三个True Bipolar是糖稀和竹签串起来的，接地电阻是串在MR上的小芝麻（虽然比喻有点怪但好记）。

张北柔直工程四端pscad模型，实际参数搭建

接下来是风光混合的送端电源，这个也是玩具模型和实际模型的区别——玩具模型直接用AC Voltage Source加Three-Phase Rectifier再串MMC，实际模型要用张北可研里的真实风光参数：张北送端大概有2000MW风电、1000MW光伏，总装机3000MW，刚好对应张北的3×3000MWA主变（不对主变容量是9000MWA？哦对柔直是四象限运行的，主变容量要留够反向送电的裕度，可研里给的是9000MWA，但稳态的时候只送3000MW，反向送电最多送2000MW）。

风电怎么搭？别用默认的Wind Turbine Generator (WTG)，默认的是直驱或者双馈但参数是国外的（比如GE的1.5MW），要用张北本地用的金风科技的直驱永磁风机，容量6MW，风机数量大概334台（334×6≈2000MW）——新手不用搭334台，直接搭一台然后用Parallel Branch放大334倍， Parallel Branch在PSCAD Library的Sources & Loads里，勾选Multiple Parallel Sources，输入334就行，放大后的电压电流都是单台的334倍，仿真速度和搭一台一样快。

光伏的话更简单，用Photovoltaic (PV) Array模块，金风科技的或者晶澳的都可以，容量550W一块，组串22块（22×550W=12.1kW），然后逆变器是20kW的华为组串式逆变器，大概需要49583组光伏组串（49583×20kW≈991.66MW≈1000MW）——同样不用搭这么多，搭一组12.1kW的光伏串加一台20kW的逆变器，然后用Parallel Branch放大49583倍就行。

最后是控制策略，这个是整个模型的灵魂，玩具模型用PSCAD自带的MMC定直流电压定交流电压控制，实际模型张北送端是定有功定无功（PQ控制），康保转供辅助是定直流电压定交流电压（Ud-Uac控制），丰宁抽水蓄能配套受端是定交流电压定频率（Uac-f控制），北京延庆主网接入是定直流电压定交流电压（双Ud-Uac控制，备用的）——控制策略的代码不用自己写，PSCAD Library的MMC模块里都给好了控制模板，在MMC属性的Control Strategy里选对应的就行，然后把PQ控制的有功给定值设为3000MW，无功给定值设为0MVar（单位功率因数），Ud-Uac控制的直流电压给定值设为±500kV，交流电压给定值设为500kV（张北康保北京的交流侧都是500kV，丰宁是220kV，所以丰宁的交流电压给定值设为220kV），Uac-f控制的交流电压给定值设为220kV，频率给定值设为50Hz——备用控制不用管，默认是主控制失效后自动切换。

昨天搭完控制策略后的稳态波形，北京延庆的交流母线线电压大概是500.2kV，康保的是499.8kV，误差刚好在±0.5kV内，直流正负极电压大概是±500.1kV和±499.9kV，误差更小，直流线电流大概是3000A（因为直流功率P=Ud×Id，3000MW=500kV×6000A？哦对我忘了真双极是上下两个极独立输电，所以每个极的电流是3000A，两个极加起来6000A，刚好！刚才算的时候漏了真双极的电流，这点也是新手容易踩的雷）。

接下来打算做什么？比如把康保的风光混合也加上，还有丰宁的抽水蓄能水轮机模型，然后做直流短路接地故障、交流单相接地故障的暂态仿真，看看误差大不大——希望明天能顺顺利利的，不要再踩雷了。