The invention provides a cooperative control method for an offshore wind farm to be connected to a conventional HVDC system, which belongs to the technical field of HVDC grid connection for new energy power generation. When the wind farm is connected to the AC bus of the HVDC system and the system is in a stable state, cooperative control is started; when each control cycle comes, the inverter of each wind turbine in the wind farm adopts frequency control based on reactive power, and the HVDC rectifier adopts voltage control based on active power. In order to achieve the synergy control of wind farms and HVDC systems. Under the condition that no static var compensator is needed, the invention enables the wind farm to be connected to the conventional HVDC system to maintain voltage stability and frequency stability under normal working conditions, so that the HVDC system can transmit the maximum power captured by the wind farm in real time, and the wind farm can automatically compensate reactive power for the HVDC rectifier. Power.
【技术实现步骤摘要】
一种海上风电场接入常规高压直流系统的协同控制方法
本专利技术属于新能源发电的高压直流并网
，特别涉及一种海上风电场接入常规高压直流系统的协同控制方法。
技术介绍
近年来，由于风能资源及土地规划限制等因素，远距离大容量的海上风电场正在兴起。对于海上风电场(以下简称风电场)所处特殊的地理位置，一般不存在高压交流输电线路用于传输风电场发出的电能。高压直流输电技术被广泛应用于远距离大容量输电中，该技术包括常规高压直流和柔性高压直流两种典型技术。众所周知，常规高压直流相对柔性高压直流具有一些突出的优点，如更大的容量、更低的损耗和更低的成本。尽管柔性高压直流具备更多的运行控制优势，但在未来远距离大容量海上风电场并网输电领域中，常规高压直流的突出特点和竞争力不应被忽视。图1为风电场接入常规高压直流系统(以下简称高压直流系统)的拓扑示意图。图中，风电场中的风电机组简化为直流电流源、直流母线电容以及风电机组逆变器相并联，可代表典型的永磁直驱风电机组。多台风电机组共同构成了整个风电场，风电场连接到高压直流系统的送端母线。高压直流系统包括高压直流整流器、高压直流母线和高压直流逆变...
【技术保护点】
1.一种海上风电场接入常规高压直流系统的协同控制方法，其特征在于，包括以下步骤：1)当风电场并网连接到高压直流系统的送端交流母线，系统处于稳定状态，此时，送端母线电压及频率、高压直流系统的直流电压均处于稳态，协同控制开始，进入步骤2)；2)将控制开始的时刻记为零时刻，在零时刻检测送端母线电压相角∠0作为相角初值，设定电压相角∠U在任意控制时刻t的值为
【技术特征摘要】
1.一种海上风电场接入常规高压直流系统的协同控制方法，其特征在于，包括以下步骤：1)当风电场并网连接到高压直流系统的送端交流母线，系统处于稳定状态，此时，送端母线电压及频率、高压直流系统的直流电压均处于稳态，协同控制开始，进入步骤2)；2)将控制开始的时刻记为零时刻，在零时刻检测送端母线电压相角∠0作为相角初值，设定电压相角∠U在任意控制时刻t的值为其中ω0表示额定频率，dτ表示用于ω0积分的时间微元；3)从零时刻起，在每个控制周期到来时，分别对风电场中每台风电机组的逆变器和高压直流整流器进行控制，实现对海上风电场接入常规高压直流系统的协同控制；具体步骤如下：3-1)对风电场中每台风电机组的逆变器进行基于无功的频率控制，具体步骤如下：3-1-1)从零时刻起，在每个控制周期到来时检测送端母线的三相电压uabc及风电场输出的三相电流iabc，计算得到∠U在该控制时刻的值并作为三相静止坐标系即abc坐标系到两相同步旋转坐标系即dq坐标系之间坐标变换所使用的相角值，将送端母线的三相电压和风电场输出的三相电流变换到dq坐标系中，得到dq坐标系下的送端母线电压和风电场输出电流；3-1-2)利用步骤3-1-1)得到的dq坐标系下的送端母线电压和风电场输出电流，对风电场中每台风电机组的逆变器的无功控制环路，包括无功外环和无功电流内环，分别施加如下控制：对于逆变器的无功外环，设置受控变量为送端母线q轴电压ubq，设置控制指令为零，判断风电场中风电机组数量为单机还是多机：若为单机，则采用比例积分调节器；若为多机，则采用比例下垂调节器；将无功外环的输出作为无功电流内环的q轴电流的指令值；对于逆变器的无功电流内环，采用前馈解耦控制，受控变量为逆变器q轴电流，控制指令由无功外环的输出给定，采用比例积分调节器，输出为q轴参考电压；3-1-3)对风电场中每台风电机组的逆变器的有功控制环路，包括有功外环和有功电流内环，分别施加如下控制：对于逆变器的有功外环，任意采用以下两种控制方法之一：方法一，风电机组的逆变器控制逆变器直流侧电压，风电机组的整流器控制最大功率跟踪；方法二，风电机组的逆变器控制最大功率跟踪，风电机组的整流器控制...
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