[發(fā)明專利]基于二極管和IGCT器件的海上風電并網系統(tǒng)及控制方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111158054.7
• 申請日: 2021-09-28
• 公開（公告）號: CN113904370A
• 公開（公告）日: 2022-01-07
• 發(fā)明（設計）人: 李春華;郭小江;申旭輝;孫栩;湯海雁;趙瑞斌;潘霄峰;秦猛;李錚;付明志
• 申請（專利權）人: 中國華能集團清潔能源技術研究院有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/36
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 趙迪

1.一種基于二極管和IGCT器件的海上風電并網系統(tǒng)，包括：海上送端換流站，和與所述海上送端換流站連接的陸上受端換流站，其特征在于，

所述海上送端換流站包括基于IGCT電流源型的第一換流器和基于二極管的第二換流器，用于將海上風電場產生的交流電轉換為直流電并向所述陸上受端換流站輸送；

所述陸上受端換流站包括基于IGCT電流源型的第三換流器，用于將所述海上送端換流站輸送的直流電轉換為交流電并輸送至陸上交流電網。

2.如權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述基于IGCT電流源型的第一換流器采用定交流母線電壓控制策略和定頻率控制策略，所述基于二極管的第二換流器不設控制策略。

3.如權利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述基于IGCT電流源型的第三換流器采用定直流電流控制策略和交流母線電壓控制策略。

4.如權利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述海上風電并網系統(tǒng)在啟動的過程中，依次進行以下操作：

所述陸上受端換流站啟動所述第三換流器的定直流電壓控制策略，建立直流電壓；

所述海上送端換流站啟動所述第一換流器的定交流母線電壓控制策略，建立海上交流母線電壓；

所述陸上受端換流站的第三換流器切換為所述定直流電流控制策略。

5.如權利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，在所述海上風電場的功率降低的情況下，所述第三換流器的定直流電流控制策略的電流整定值根據(jù)所述海上風電場的功率進行調整，并且在所述第一換流器的輸送功率處于滿發(fā)狀態(tài)時，所述海上風電場的剩余功率通過所述第二換流器進行傳輸。

6.如權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一換流器和所述第二換流器的輸送功率之和等于所述第三換流器的接收功率。

7.如權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括：

第一升壓變壓器，設置于所述第一換流器和所述海上風電場之間；

第二升壓變壓器，設置于所述第二換流器和所述海上風電場之間；

所述第一升壓變壓器和所述第二升壓變壓器配置用于將所述海上風電場產生的交流電進行升壓處理。

8.如權利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述基于IGCT電流源型的第一換流器、基于IGCT電流源型的第三換流器均采用IGCT串聯(lián)的拓撲結構。

9.如權利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一換流器、第三換流器分別包括三個閥臂，所述閥臂均采用若干個IGCT串聯(lián)二極管結構串聯(lián)構成，并且所述第一換流器中的IGCT數(shù)量與所述第一換流器的輸送功率相關，所述第三換流器中的IGCT數(shù)量與所述第三換流器的接收功率相關。

10.一種海上風電并網控制方法，應用于海上風電并網系統(tǒng)，其特征在于，所述海上風電并網系統(tǒng)包括海上送端換流站和陸上受端換流站，其中，所述海上送端換流站包括基于IGCT電流源型的第一換流器和基于二極管的第二換流器，所述陸上受端換流站包括基于IGCT電流源型的第三換流器，所述方法包括：

控制所述海上送端換流站的第一換流器采用定交流母線電壓控制策略和定頻率控制策略，并控制所述第二換流器采用無控制策略，將海上風電場產生的交流電轉換為直流電并向所述陸上受端換流站輸送；以及

控制所述陸上受端換流站的第三換流器采用定直流電流控制策略和交流母線電壓控制策略將所述直流電轉換為交流電并向陸上交流電網輸送。

11.如權利要求10所述的方法，其特征在于，所述第一換流器和所述第二換流器的輸送功率之和等于所述第三換流器的接收功率。

12.一種存儲有計算機指令的非瞬時計算機可讀存儲介質，其中，所述計算機指令用于使所述計算機執(zhí)行根據(jù)權利要求10-11中任一項所述的方法。