[發(fā)明專利]一種直流側(cè)串聯(lián)的海上風電直流輸電系統(tǒng)及其控制方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110523476.3
• 申請日: 2021-05-13
• 公開（公告）號: CN113178886A
• 公開（公告）日: 2021-07-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊張斌;吳越;張鵬;周月賓;劉淑軍;胡德芳;韓雷巖;王琦;楊知化;郭旺;羅代軍;李敬祥;劉珈君;王粵彬
• 申請（專利權(quán)）人: 中國長江三峽集團有限公司;中國三峽新能源（集團）股份有限公司;三峽機電工程技術(shù)有限公司;南方電網(wǎng)科學研究院有限責任公司
• 主分類號: H02J3/36
• 分類號: H02J3/36;H02J3/38;H02J3/46
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 劉曉娟

1.一種直流側(cè)串聯(lián)的海上風電直流輸電系統(tǒng)，其特征在于，包括海上換流裝置和通過線纜與所述海上換流裝置連接的陸上換流裝置，所述海上換流裝置包括輸入端、升壓變壓器、二極管整流器、海上MMC變換器和輸出端，所述升壓變壓器與所述海上MMC變換器串聯(lián)后與所述二極管整流器并聯(lián)，并將并聯(lián)的節(jié)點作為所述輸出端。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流側(cè)串聯(lián)的海上風電直流輸電系統(tǒng)，其特征在于，所述二極管整流器和所述升壓變壓器分別與所述輸入端連接，所述二極管整流器與所述輸入端連接之間還設(shè)置有斷路器。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流側(cè)串聯(lián)的海上風電直流輸電系統(tǒng)，其特征在于，所述海上換流裝置還包括海上風電場，所述海上風電場與所述輸入端連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流側(cè)串聯(lián)的海上風電直流輸電系統(tǒng)，其特征在于，所述陸上換流裝置包括陸上MMC變換器、與所述陸上MMC變換器連接的陸上變壓器和與所述陸上變壓器連接的陸上電網(wǎng)。

5.一種直流側(cè)串聯(lián)的海上風電直流輸電系統(tǒng)，其特征在于，包括至少三組串聯(lián)的海上換流裝置、線纜和陸上換流裝置，所述陸上換流裝置通過所述線纜與三組所述海上換流裝置連接；每組所述海上換流裝置包括輸入端、升壓變壓器、二極管整流器、海上MMC變換器和輸出端，所述升壓變壓器與所述海上MMC變換器串聯(lián)后與所述二極管整流器并聯(lián)，并將并聯(lián)的節(jié)點作為所述輸出端。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的直流側(cè)串聯(lián)的海上風電直流輸電系統(tǒng)，其特征在于，每組所述海上換流裝置還包括海上風電場和斷路器，所述海上風電場與所述輸入端連接，所述斷路器設(shè)置在所述二極管整流器與所述輸入端之間，所述二極管整流器和所述升壓變壓器分別與所述輸入端連接。

7.一種直流側(cè)串聯(lián)的海上風電直流輸電控制方法，應(yīng)用于如權(quán)利要求1至4任意一項所述的直流側(cè)串聯(lián)的海上風電直流輸電系統(tǒng)上，其特征在于，包括以下步驟：

獲取海上換流裝置海上風電場的運行階段；

根據(jù)海上風電場的階段為啟動運行階段，控制海上MMC變換器給海上風電場提供啟動電源，并采用定電流方式控制陸上換流裝置的陸上MMC變換器的運行；

根據(jù)海上風電場的階段為正常運行階段，采用二極管整流器傳輸海上風電場的輸出功率，且采用定電流方式控制陸上換流裝置的陸上MMC變換器的運行。

8.一種直流側(cè)串聯(lián)的海上風電直流輸電控制方法，應(yīng)用于如權(quán)利要求5或6所述的直流側(cè)串聯(lián)的海上風電直流輸電系統(tǒng)上，其特征在于，包括以下步驟：

獲取海上換流裝置海上風電場的運行階段；

根據(jù)海上風電場的階段為啟動運行階段，控制海上MMC變換器給海上風電場提供啟動電源，并采用定電流方式控制陸上換流裝置的陸上MMC變換器的運行；

根據(jù)海上風電場的階段為正常運行階段，判斷三組海上換流裝置的海上風電場輸出功率中一組的輸出功率是否低于其他兩組的輸出功率，確定是否需要對與輸出功率低對應(yīng)海上換流裝置的海上MMC變換器交流側(cè)電壓值進行調(diào)整。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的直流側(cè)串聯(lián)的海上風電直流輸電控制方法，其特征在于，若三組海上換流裝置的海上風電場輸出功率中一組的輸出功率低于其他兩組的輸出功率，將輸出功率低的海上換流裝置記為第一海上換流裝置，控制第一海上換流裝置的斷路器開路，且調(diào)整第一海上換流裝置的海上MMC變換器交流側(cè)電壓值，直至第一海上換流裝置的輸出功率沒有低于其他兩組的輸出功率，控制第一海上換流裝置的斷路器閉合；

其中，在控制第一海上換流裝置的斷路器開路中，第一海上換流裝置的輸出功率采用海上MMC變換器傳輸；在控制第一海上換流裝置的斷路器閉合后，則采用二極管整流器傳輸?shù)谝缓Ｉ蠐Q流裝置中海上風電場的輸出功率。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的直流側(cè)串聯(lián)的海上風電直流輸電控制方法，其特征在于，其特征在于，若三組海上換流裝置的海上風電場輸出功率中沒有一組的輸出功率低于其他兩組的輸出功率，則采用二極管整流器傳輸海上風電場的輸出功率且采用定電流方式控制陸上換流裝置的陸上MMC變換器的運行。