[發明專利]基于構網型風機的海上風電場運維自供電系統啟動方法

在審

• 申請號: 202310132106.6
• 申請日: 2023-02-06
• 公開（公告）號: CN116169714A
• 公開（公告）日: 2023-05-26
• 發明（設計）人: 王霄鶴;戚海峰;陳瑋;楊文斌;陳晴;楊飛;酈洪柯;夏冰清;金建勝
• 申請（專利權）人: 中國電建集團華東勘測設計研究院有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/48;H02J3/50;H02J3/32;H02J3/36;H02J3/06;H02J1/10;H02J7/00
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務所有限公司 33100
• 代理人: 劉曉春

1.一種基于構網型風機的海上風電場運維自供電系統啟動方法，其特征在于所述基于構網型風機的海上風電場運維自供電系統包括：儲能電池、雙向DC/DC變換器、風力發電機、風機機側換流器、風機直流母線、風機網側換流器、風機升壓變壓器、風機斷路器、海上交流母線、海上升壓站、風電場送出海纜、陸上集控中心斷路器；所述風力發電機經過風機機側換流器，直流母線和網側換流器接入海上交流電網，再通過風機升壓變壓器升壓至海上交流母線的電壓等級，經過風機斷路器接入海上交流母線，多個海上風電機組在海上交流母線匯集后，通過海上升壓站升壓至陸上交流母線的電壓等級，再通過海上風電送出海纜及陸上集控中心斷路器與陸上交流電網相連；在風電場離網運行期間，陸上集控中心斷路器處于斷開狀態，海上風電場與陸上交流電網未連接；

所述基于構網型風機的海上風電場運維自供電系統在風電場離網運行期間，選取一臺風機作為風電場運維自用電源并網發電，其余風機換流器閉鎖，僅運維自用電系統工作；只有作為風電場運維自用電源的風機需要安裝儲能電池和雙向DC/DC變換器；

所述基于構網型風機的海上風電場運維自供電系統啟動方法的特征在于：

系統啟動過程開始，首先啟動儲能電池和雙向DC/DC變換器，通過雙向DC/DC變換器的控制策略，調節風機直流母線電壓至額定值；

啟動作為風電場運維自用電源的風機的網側換流器，閉合風機斷路器，通過風機網側換流器的構網型虛擬同步機控制策略，建立海上交流電網電壓；

海上交流電網電壓建立后，利用儲能電池通過雙向DC/DC變換器和風機網側換流器向風機的運維自用電系統供電；

啟動作為風電場運維自用電源的風機機側換流器和風力發電機，通過調節機側換流器有功功率參考值，逐漸增加風機的輸出有功功率至第一設定值，所述第一設定值根據單臺風機的運維自用電負荷功率進行給定；

逐臺閉合風電場其他風機的風機斷路器，對其他風機的運維自供電系統進行供電，并逐漸增加作為電源的風機機側換流器的功率參考值，調節風機的輸出有功功率至第二設定值，所述第二設定值根據風電場全部風機的運維自用電負荷功率進行給定；

當風機輸出有功功率與風電場運維自供電負荷相匹配時，整個系統的供電將完全由風電機組提供，儲能系統僅作為平抑風電出力波動，維持風機直流母線電壓恒定的調節電源。

2.根據權利要求1所述的基于構網型風機的海上風電場運維自供電系統啟動方法，其特征在于：

所述雙向DC/DC變換器，采用定直流母線電壓控制策略，負責在系統啟動過程中建立風機直流母線電壓，并在運行過程中維持風機直流母線電壓的穩定；雙向DC/DC變換器的定直流母線電壓控制策略主要通過直流母線電壓控制外環和電流控制內環實現。