1、隨著我國(guó)直流工程的大量建設(shè)，基于模塊化多電平換流器的高壓直流輸電(MMC-HVDC)因輸出波形質(zhì)量高、響應(yīng)速度快等優(yōu)勢(shì)，近年來應(yīng)用逐漸增多。作為柔性直流輸電工程核心的換流器，從低壓小容量發(fā)展到目前的±350kV高壓、1000MW容量，還有向更高母線電壓更大容量發(fā)展的需求，這就對(duì)換流器控制設(shè)備提出了更高要求。本課題正是順應(yīng)這樣的發(fā)展趨勢(shì)，在分析被控對(duì)象特性的基礎(chǔ)上，結(jié)合工程需求，對(duì)MMC拓?fù)涞腍VDC系統(tǒng)物理控制器展開研發(fā)設(shè)計(jì)工作，開發(fā)出

2、工程用換流器及換流閥控制器硬件平臺(tái)。
　　本文首先概述了由半橋結(jié)構(gòu)子模塊組成的換流器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，然后對(duì)基于全控開關(guān)器件換流器的換流工作原理、電磁暫態(tài)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行分析，總結(jié)出適用于MMC控制器硬件平臺(tái)的功能需要和性能指標(biāo)要求。根據(jù)指標(biāo)和實(shí)際工程需要，結(jié)合控制系統(tǒng)分層設(shè)計(jì)思想，構(gòu)建了MMC-HVDC系統(tǒng)物理控制器的多級(jí)冗余架構(gòu)，重點(diǎn)設(shè)計(jì)完成了換流器控制器和換流器閥級(jí)控制器的硬件架構(gòu)，并給出背板加插卡式子板的控制器具體實(shí)現(xiàn)形式。

3、　　在分析工程對(duì)主控設(shè)備運(yùn)算控制、設(shè)備連接、數(shù)據(jù)通訊等指標(biāo)要求的基礎(chǔ)上，結(jié)合控制器硬件架構(gòu)，設(shè)計(jì)完成了8種功能板卡，實(shí)現(xiàn)了控制器硬件平臺(tái)的搭建。本文從電路結(jié)構(gòu)、元件選型方面入手，介紹了板卡的電路設(shè)計(jì)。通過對(duì)控制器底層通訊特點(diǎn)的分析，采用實(shí)時(shí)性高的SRIO作為點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通訊協(xié)議，并在主控板IC間通訊上進(jìn)行了應(yīng)用驗(yàn)證。
　　本文最后從環(huán)境條件、機(jī)械強(qiáng)度、電磁兼容三個(gè)方面對(duì)控制器可靠性要求進(jìn)行分解研究，開展了控制器硬件可靠性的設(shè)計(jì)改進(jìn)工作，