[發明專利]一種海上風力發電系統、同步控制方法及海上輸電系統

在審

• 申請號: 202110936040.7
• 申請日: 2021-08-16
• 公開（公告）號: CN113644688A
• 公開（公告）日: 2021-11-12
• 發明（設計）人: 彭國平;孫文藝;周治國;史奔;張浩;王紅占;李立冬;宋海軍;劉會民;徐元龍;白代兵
• 申請（專利權）人: 廣東安樸電力技術有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/40;H02J3/42;H02J3/36
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 肖軍

一種海上風力發電系統、同步控制方法及海上輸電系統，海上風力發電系統包括：海上風力發電場，包括多個風力發電機；多個同步信號接收模塊，與多個風力發電機的本地控制單元一一對應連接，多個同步信號接收模塊皆用于接收無線同步信號并將無線同步信號轉換為相位校準觸發信號，相位校準觸發信號用于促使風力發電機進行相位調節；無線同步信號由北斗、GPS、伽利略、GLONASS及GNSS/Loran?C中至少一個發送。本發明通過接收系統發送的無線同步信號，不再需要利用鎖相環技術來獲取電網側電壓的電網相位同步信號，從而實現對風力發電機有效的調節。

技術領域

本發明屬于直流輸電領域，具體涉及一種海上風力發電系統、同步控制方法及海上輸電系統。

背景技術

隨著海上風電產業的發展，大規模、遠距離海上風電并網穩定性問題越來越受到關注。由于海上風電場距離岸上電網比較遠、連接海纜比較長，因此電網阻抗比較大。風機系統與電網阻抗互相耦合、風機變流器產生的諧波、以及風機控制系統之間的耦合作用，都可能導致系統穩定性下降，進而產生振蕩甚至失穩。

為了解決這一問題，傳統的方式是利用鎖相環技術進行鎖相，以達到穩定控制的目的。但是，在實際工作中，由于電網的系統阻抗偏大，海上風電場屬于弱電網，鎖相環技術不能保證風機變流器能夠有效地獲得電網相位同步信號，從而仍然存在系統振蕩的問題。

發明內容

本發明旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一。為此，本發明提出一種海上風力發電系統，解決了海上風力發電場因難以獲得電網相位同步信號導致出現系統振蕩的問題。本發明還提出了一種海上風機同步控制方法和一種海上輸電系統。

根據本發明第一方面實施例的海上風力發電系統，包括以下步驟：

海上風力發電場，包括多個風力發電機，多個所述風力發電機共同用于向變電系統進行輸電；

多個同步信號接收模塊，與多個所述風力發電機的本地控制單元一一對應連接，多個所述同步信號接收模塊皆用于接收無線同步信號并將所述無線同步信號轉換為相位校準觸發信號，所述相位校準觸發信號用于促使所述風力發電機進行相位調節；所述無線同步信號由北斗、GPS、伽利略、GLONASS及GNSS/Loran-C中至少一個發送。

根據本發明實施例的海上風力發電系統，至少具有如下技術效果：通過同步信號接收模塊可以接收無線同步信號并轉換為相位校準觸發信號，進而可以利用相位校準觸發信號來進行相位調節，不再需要利用鎖相環技術來獲取海上電網側電壓的電網相位同步信號，完全避免了因為采用鎖相環技術導致無法獲得電網相位同步信號的問題。本發明實施例的海上風力發電系統相較于傳統的鎖相環技術而言，穩定性更高，控制過程更簡單，能夠有效解決風機系統振蕩的問題，適合進行產業化推廣。

根據本發明的一些實施例，每個所述風力發電機的本地控制單元皆內置有內部守時單元，每個所述內部守時單元皆用于為對應的所述本地控制單元提供本地時間信息。

根據本發明第二方面實施例的海上風機同步控制方法，包括：

獲取相位校準觸發信號，所述相位校準觸發信號由同步信號接收模塊轉換無線同步信號得到，所述無線同步信號由北斗、GPS、伽利略、GLONASS及GNSS/Loran-C中至少一個發送至所述同步信號接收模塊；

根據所述相位校準觸發信號調整所述風力發電機輸出側的輸出相位。

根據本發明實施例的海上風機同步控制方法，至少具有如下技術效果：通過獲取無線同步信號來生成相位校準觸發信號，不再需要利用鎖相環技術來獲取電網側電壓的電網相位同步信號，進而可以完全避免因為采用鎖相環技術導致無法獲得電網相位同步信號的問題。本發明實施例的海上風機同步控制方法相較于傳統的鎖相環技術而言，穩定性更高，控制過程更簡單，能夠有效解決風機系統振蕩的問題，適合進行產業化推廣。

根據本發明的一些實施例，上述海上風機同步控制方法還包括以下步驟：