多端海上风电柔性直流与储能协同并网系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术公开了多端海上风电柔性直流与储能协同并网系统，包括多个海上风电集群和多个并联的海上换流站以及与海上换流站连接的陆上换流站；每个海上换流站直接与对应的海上风电集群的输出端连接，海上换流站的直流输出端并联；陆上换流站连接到交流主电网；储能子系统与陆上换流站连接，包括多个储能单元，用于平抑海上风电输出波动；本发明专利技术还公开了相应的控制方法。本发明专利技术采用树枝式多端海上风电柔性直流输电子系统将分散分布的多个海上风电集群集成，共用海底输送走廊以及陆上换流站，在陆上换流站连接储能子系统，节约海底输送走廊和登陆点资源，降低集电系统网损，平滑风电出力，提高海上风力发电、的灵活性、稳定性和可靠性。

【技术实现步骤摘要】
多端海上风电柔性直流与储能协同并网系统及其控制方法
本专利技术属于海上风电控制领域，具体涉及一种多端海上风电柔性直流与储能协同并网系统及其控制方法。
技术介绍
随着我国近海风电资源的不断开发，海上风电必然会走向深远海。柔性直流输电是远海风电送出的最主要技术路线之一，并已在欧洲获得广泛应用。但是，海上风电柔性直流输电工程的造价仍旧较高，若每个远海风场都采用柔直送出技术，会存在多条并列的海上风电柔直工程，投资很大。同时，多条海上风电柔直输送线路海底走廊占用空间很大，需要多个登陆点，使得海上送出通道及登陆点资源更加紧张，且需要建设多个陆上换流站，浪费占地面积，多个陆上换流站以多馈入方式并网，也会使当地电网更加复杂。此外，由于落实项目及送出工程开工建设的时间周期较长，建设进度难以保障。为了降低工程造价和节约海底走廊与登陆点，可以采用多端柔性直流输电技术，此技术可使多个海上风电集群组成多端口结构，送出系统共用海底走廊和登陆点，端口也非常容易扩展。多端柔性直流输电技术在我国陆地上已经有了多个工程应用，但是由于海上风电的特殊性，陆上和海上多端柔直系统本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.多端海上风电柔性直流与储能协同并网系统，其特征在于，包括多个海上风电集群(1)和多个并联的海上换流站(2)以及与海上换流站连接的陆上换流站(4)；每个海上换流站与对应的海上风电集群的输出端连接，海上换流站的直流输出端并联，形成树枝式多端海上风电柔性直流输电子系统，共用海底输送走廊以及陆上换流站；陆上换流站连接到交流主电网(5)；/n储能子系统(6)与陆上换流站连接，包括多个储能单元，用于平抑海上风电输出波动；/n海上换流站(2)包括第一变压器(201)以及与第一变压器连接的第一模块化多电平换流器(202)，第一模块化多电平换流器(202)包括多个半桥型开关管模块或全桥型开关管模块级联成的上...

【技术特征摘要】
1.多端海上风电柔性直流与储能协同并网系统，其特征在于，包括多个海上风电集群(1)和多个并联的海上换流站(2)以及与海上换流站连接的陆上换流站(4)；每个海上换流站与对应的海上风电集群的输出端连接，海上换流站的直流输出端并联，形成树枝式多端海上风电柔性直流输电子系统，共用海底输送走廊以及陆上换流站；陆上换流站连接到交流主电网(5)；
储能子系统(6)与陆上换流站连接，包括多个储能单元，用于平抑海上风电输出波动；
海上换流站(2)包括第一变压器(201)以及与第一变压器连接的第一模块化多电平换流器(202)，第一模块化多电平换流器(202)包括多个半桥型开关管模块或全桥型开关管模块级联成的上桥臂、下桥臂，下桥臂与上桥臂结构相同，海上换流器的上桥臂、下桥臂的连接端与第一变压器连接；
陆上换流站(4)包括第二模块化多电平换流器(402)以及与其连接的第二变压器(404)，第二模块化多电平换流器(402)包括多个全桥型开关管模块级联成的上桥臂、下桥臂，下桥臂与上桥臂结构相同，第二模块化多电平换流器上桥臂、下桥臂的连接端引出导线，作为第二模块化多电平换流器的输出端。


2.根据权利要求1所述的多端海上风电柔性直流与储能协同并网系统，其特征在于，第二模块化多电平换流器与第二变压器之间连接有启动电阻(407)。


3.根据权利要求1所述的多端海上风电柔性直流与储能协同并网系统，其特征在于，第二模块化多电平换流器的直流侧设有与其并联连接的耗能装置(406)，耗能装置(406)用于卸荷，防止直流电压过高。


4.根据权利要求1所述的多端海上风电柔性直流与储能协同并网系统，其特征在于，第一模块化多电平换流器的上桥臂、下桥臂均设有串联连接的第一桥臂电抗器(203)。


5.根据权利要求1所述的多端海上风电柔性直流与储能协同并网系统，其特征在于，第二模块化多电平换流器的直流侧两端均设有串联连接的平波电抗器(401)。


6.根据权利要求1所述的多端海上风电柔性直流与储能协同并网系统，其特征在于，储能子系统，包括多个储能单元(604)、一级升压变压器(601)和多个与一级升压变压器连接的二级升压变压器(602)，储能单元经对应的逆变器(603)与二级升压变压器连接。


7.根据权利要求1所述的多端海上风电柔性直流与储能协同并网系统，其特征在于，第一多电平换流器包括两个串联的功率开关管，每个功率开关管反并联续流二极管，电容C1与串联后的功率开关管并联。


8.根据权利要求1所述的多端海上风电柔性直流与储能协同并网系统，其特征在于，第二多电平换流器包括四个功率开关管和电容C2，功率开关管两两串联后与电容C2并联。


9.如权利要求1-8任意一项所述的多端海上风电柔性直流...

【专利技术属性】
技术研发人员：翟冬玲，杨张斌，
申请(专利权)人：中国长江三峡集团有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11