The invention relates to a wind farm DC transmission access method based on the collection of intermediate frequency AC buses, which belongs to the technical field of wind power transmission and grid connection. The method of the invention provides that the three-phase intermediate frequency and medium voltage AC power of multiple fan units is transmitted to the intermediate frequency AC bus through several intermediate frequency AC transmission lines respectively, and then to the intermediate frequency boost transformer of a converter station, converted to three-phase intermediate frequency and high voltage AC power, and then converted to high voltage DC power through the intermediate frequency modular multi-level converter, and transmitted to high frequency power through the direct current transmission line. The voltage converter is converted into three-phase power frequency high voltage AC power, which is connected to the power frequency AC network. In the invention, the wind farm is changed from power frequency AC convergence to medium frequency AC convergence, and the medium frequency transformer can have smaller volume and weight. The cost, volume and weight of IF modular multi-level converter are also greatly reduced, and the cost of wind farm HVDC system is lower and the degree of compactness is higher.
【技术实现步骤摘要】
基于中频交流母线汇集的风电场直流输电接入电网方法
本专利技术涉及一种基于中频交流母线汇集的风电场直流输电接入电网方法,属于风电输送与并网
技术介绍
随着风力发电技术的发展和应用,陆上风电已经得到了大规模的开发和利用。海上风也具有巨大的开发潜力,将是未来风电发展的一个趋势。大型风电场电力输送一直是风电发展的瓶颈。由于风力发电一般供电质量不稳定且远离交流主电网,直接接入交流电网的方式可能会给主网带来很多负面的影响。近年来基于电压源换流器的柔性直流输电技术的研究和应用得到了非常快速的发展,已经成为解决这个瓶颈的一种新型的输电方式。尤其是在海上风电场方面,通常需要通过海底电缆将电力输送到陆地上,交流电缆容易受到充电电流的影响。当海上风电场离岸距离较远时,直流输电就成了唯一可供选择的输电方式。目前风电场通过电压源型直流输电接入的系统中,通常是将各风机组所发出的电力通过工频交流的方式汇集在一起,经工频换流变压器升压后通过换流器将工频交流电压转为直流电压,再通过直流线路输送到电网侧换流器后转换为工频交流电压与交流电网连接。模块化多电平换流器具有易实现大电平数目、易实现高电压等级、模块化设计、谐波低和损耗低等优点,已经成为高压柔性直流输电换流器的最主要拓扑结构。但是模块化多电平换流器的一个主要缺点是直流电容用量非常大,导致换流器的体积和占地非常大。模块化多电平换流器的电容用量大的主要原因是工频的桥臂电流流过子模块电容器,由于工频的频率比较低,使子模块电容的工频容抗相对比较大,在子模块电容器上出现比较大的工频电压波动,必须采用较大的子模块电容将电容电压纹波抑制到允 ...
【技术保护点】
1.一种基于中频交流母线汇集的风电场直流输电接入电网方法,其特征在于该方法包括以下步骤:(1)建立一个基于中频交流母线汇集的风电场直流输电接入电网系统,该风电场直流输电系统包括N台风机组(101)、N条中频交流输电线路(102)、中频交流汇集母线(103)、换流站中频升压变压器(104)、中频模块化多电平换流器(105)、直流输电线路(106)、工频高压换流器(107)和工频交流电网(108);所述的N台风机组(101)的三相中频交流电压输出端分别与N条中频交流输电线路(102)的输入端连接;所述N条中频交流输电线路(102)的输出端并联在一起连接到中频交流汇集母线(103),中频交流汇集母线(103)与换流站中频升压变压器(104)的输入端连接,换流站中频升压变压器(104)的输出端与中频模块化多电平换流器(105)的三相中频交流电压输入端连接,中频模块化多电平换流器(105)的直流电压输出端与直流输电线路(106)的输入端连接,直流输电线路(106)的输出端与工频高压换流器(107)的直流电压输入端连接,工频高压换流器(107)的三相工频交流电压输出端与交流电网(108)连接;所述 ...
【技术特征摘要】
1.一种基于中频交流母线汇集的风电场直流输电接入电网方法,其特征在于该方法包括以下步骤:(1)建立一个基于中频交流母线汇集的风电场直流输电接入电网系统,该风电场直流输电系统包括N台风机组(101)、N条中频交流输电线路(102)、中频交流汇集母线(103)、换流站中频升压变压器(104)、中频模块化多电平换流器(105)、直流输电线路(106)、工频高压换流器(107)和工频交流电网(108);所述的N台风机组(101)的三相中频交流电压输出端分别与N条中频交流输电线路(102)的输入端连接;所述N条中频交流输电线路(102)的输出端并联在一起连接到中频交流汇集母线(103),中频交流汇集母线(103)与换流站中频升压变压器(104)的输入端连接,换流站中频升压变压器(104)的输出端与中频模块化多电平换流器(105)的三相中频交流电压输入端连接,中频模块化多电平换流器(105)的直流电压输出端与直流输电线路(106)的输入端连接,直流输电线路(106)的输出端与工频高压换流器(107)的直流电压输入端连接,工频高压换流器(107)的三相工频交流电压输出端与交流电网(108)连接;所述的N台风机组(101),每台风机组包括风力发电机(201)、低频整流器(202)、中频电压源变流器(203)和风机组中频升压变压器(204);所述的风力发电机(201)的三相低频交流电压输出端与低频整流器(202)的三相交流电压输入端连接,低频整流器(202)的直流电压输出端与中频电压源变流器(203)的直流电压输入端连接,中频电压源变流器(203)的三相中频交流电压输出端与风机组中频升压变压器(204)的输入端连接,风机组中频升压变压器(204)的输出端构成风机组的三相中频交流电压输出端;所述的中频模块化多电平换流器(105),包括三个上换流桥臂(301)、三个下换流桥臂(30...
【专利技术属性】
技术研发人员:宋强,李政轩,曾嵘,赵彪,
申请(专利权)人:清华大学,
类型:发明
国别省市:北京,11
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