海上风电送端混合双极的直流输电系统及控制方法、设备技术方案

本发明专利技术涉及一种海上风电送端混合双极的直流输电系统及控制方法、设备，该直流输电系统包括第一海上风电场、第二海上风电场、海上输电平台和陆上输电平台；海上输电平台包括极1海上换流站和极2海上换流站，极1海上换流站为MMC换流站或二极管阀DR换流站，对应的极2海上换流站为二极管阀DR换流站或MMC换流站。该海上风电送端混合双极的直流输电系统通过海上输电平台的送端换流站采用MMC换流站与二极管阀DR换流站组合给陆上输电平台送电，二极管阀DR换流站的设备成本和体积大幅降低，降低了海上换流站的建设成本，另外二极管阀DR换流站的运行损耗低于同容量的MMC换流站，提高了直流输电系统长期运行的经济性。流输电系统长期运行的经济性。流输电系统长期运行的经济性。

【技术实现步骤摘要】
海上风电送端混合双极的直流输电系统及控制方法、设备


[0001]本专利技术涉及直流输电
，尤其涉及一种海上风电送端混合双极的直流输电系统及控制方法、设备。

技术介绍

[0002]近年来，柔性直流输电技术(英文全称voltage source converter based high
‑
voltage direct current，英文简称VSC
‑
HVDC)获得了快速发展。同时因为柔性直流能够对风电场输出功率进行快速灵活的控制，并且可以独立控制风电场并网点的母线电压和频率，运用柔性直流方式接入风电场功率，并输送至陆上电网，目前已在国内外应用于实际工程。
[0003]然而，现有的海上风电经柔性直流送出海上换流站和陆上换流站均采用基于模块化的多电平换流器(英文全称modular multilevel converter，英文简称MMC)，随着海上风电输电规模的增加，基于MMC的海上平台换流站的体积以及重量将大幅增加，大大增加了工程的建设难度及成本。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例提供了一种海上风电送端混合双极的直流输电系统及控制方法、设备，用于解决现有海上风电采用MMC的换流站，存在体积大、重量重使得建设海上平台换流站成本高且难度大的技术问题。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术实施例提供如下技术方案：
[0006]一种海上风电送端混合双极的直流输电系统，包括第一海上风电场、第二海上风电场、海上输电平台和与所述海上输电平台连接的陆上输电平台；
[0007]所述海上输电平台包括极1海上换流站和极2海上换流站，所述第一海上风电场与所述极1海上换流站连接，所述第二海上风电场与所述极2海上换流站连接，所述极1海上换流站为MMC换流站或二极管阀DR换流站，对应的所述极2海上换流站为二极管阀DR换流站或MMC换流站；
[0008]所述陆上输电平台包括极1陆上换流站和极2陆上换流站，所述极1陆上换流站和所述极2陆上换流站分别与陆上交流主网连接，所述极1陆上换流站和所述极2陆上换流站均为MMC换流站；
[0009]所述极1陆上换流站与所述极2陆上换流站连接形成第一节点，所述极1海上换流站与所述极2海上换流站连接形成第二节点，所述第一节点与所述第二节点通过线缆连接后接地。
[0010]优选地，所述极1海上换流站通过极1电缆与所述极1陆上换流站连接，所述极2海上换流站通过极2电缆与所述极2陆上换流站连接。
[0011]优选地，所述第一海上风电场还通过交流联络线与所述第二海上风电场连接。
[0012]优选地，所述极1陆上换流站和所述极2陆上换流站均采用定直流电压控制模式控
制其直流电压稳定输出。
[0013]优选地，所述海上输电平台的MMC换流站采用定交流电压幅值和定交流频率的V/F控制模式控制其电压和频率稳定输出，所述海上输电平台的MMC换流站控制所述海上输电平台的二极管阀DR换流站的交流侧电压以控制所述海上输电平台的二极管阀DR换流站的导通或关闭。
[0014]优选地，所述海上输电平台通过所述极1海上换流站与所述极2海上换流站共同给所述陆上输电平台送电。
[0015]本专利技术还提供一种海上风电送端混合双极的直流输电系统控制方法，包括以下步骤：
[0016]获取上述所述的海上风电送端混合双极的直流输电系统中海上风电场的总输出功率和二极管阀DR换流站的输送容量；
[0017]根据所述总输出功率和所述输送容量，控制所述二极管阀DR换流站向陆上输电平台传送所述总输出功率，或控制所述二极管阀DR换流站和海上输电平台的MMC换流站共同向所述陆上输电平台传送所述总输出功率；
[0018]其中，所述总输出功率为第一海上风电场和第二海上风电场发出的功率总和。
[0019]优选地，该海上风电送端混合双极的直流输电系统控制方法包括：若所述总输出功率不大于所述输送容量，控制所述二极管阀DR换流站向陆上输电平台传送所述总输出功率。
[0020]优选地，该海上风电送端混合双极的直流输电系统控制方法包括：若所述总输出功率大于所述输送容量，控制所述二极管阀DR换流站按所述输送容量向陆上输电平台传送输电功率，并将剩余的输电功率通过所述海上输电平台的MMC换流站向所述陆上输电平台传送；其中，剩余的输电功率为所述总输出功率减去所述输送容量的功率。
[0021]本专利技术还提供一种海上风电送端混合双极的直流输电系统控制设备，包括处理器以及存储器；
[0022]所述存储器，用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；
[0023]所述处理器，用于根据所述程序代码中的指令执行上述所述的海上风电送端混合双极的直流输电系统控制方法。
[0024]从以上技术方案可以看出，本专利技术实施例具有以下优点：该海上风电送端混合双极的直流输电系统及控制方法、设备，该直流输电系统包括第一海上风电场、第二海上风电场、海上输电平台和陆上输电平台；海上输电平台包括极1海上换流站和极2海上换流站，极1海上换流站为MMC换流站或二极管阀DR换流站，对应的极2海上换流站为二极管阀DR换流站或MMC换流站；陆上输电平台包括极1陆上换流站和极2陆上换流站。该海上风电送端混合双极的直流输电系统通过海上输电平台的送端换流站采用MMC换流站与二极管阀DR换流站组合给陆上输电平台送电，相比于目前海上输电平台采用纯MMC换流站，二极管阀DR换流站的设备成本和体积大幅降低，降低了海上换流站的建设成本，另外二极管阀DR换流站的运行损耗低于同容量的MMC换流站，提高了直流输电系统长期运行的经济性；解决了现有海上风电采用MMC的换流站，存在体积大、重量重使得建设海上平台换流站成本高且难度大的技术问题。
[0025]该海上风电送端混合双极的直流输电系统控制方法采用依据海上风电场的总输
出功率和二极管阀DR换流站的输送容量，优先选择二极管阀DR换流站向陆上输电平台传送输电功率，再将多余的输电功率通过海上输电平台的MMC换流站向陆上输电平台传送，该海上风电送端混合双极的直流输电系统控制方法降低了海上输电平台的运行损耗，从而降低建设海上输电平台的成本，也提高海上风电送端混合双极的直流输电系统长期运行的可行性、稳定性，解决了现有海上风电采用MMC的换流站，建设海上平台换流站成本高且难度大的技术问题。
附图说明
[0026]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0027]图1为本专利技术实施例所述的海上风电送端混合双极的直流输电系统的电路示意图；
[0028]图2为本专利技术实施例所述的海上风电送端混合双极的直流输电系统控制方法的步骤流程图；
[0029]图3为本专利技术实施例所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种海上风电送端混合双极的直流输电系统，其特征在于，包括第一海上风电场、第二海上风电场、海上输电平台和与所述海上输电平台连接的陆上输电平台；所述海上输电平台包括极1海上换流站和极2海上换流站，所述第一海上风电场与所述极1海上换流站连接，所述第二海上风电场与所述极2海上换流站连接，所述极1海上换流站为MMC换流站或二极管阀DR换流站，对应的所述极2海上换流站为二极管阀DR换流站或MMC换流站；所述陆上输电平台包括极1陆上换流站和极2陆上换流站，所述极1陆上换流站和所述极2陆上换流站分别与陆上交流主网连接，所述极1陆上换流站和所述极2陆上换流站均为MMC换流站；所述极1陆上换流站与所述极2陆上换流站连接形成第一节点，所述极1海上换流站与所述极2海上换流站连接形成第二节点，所述第一节点与所述第二节点通过线缆连接后接地。2.根据权利要求1所述的海上风电送端混合双极的直流输电系统，其特征在于，所述极1海上换流站通过极1电缆与所述极1陆上换流站连接，所述极2海上换流站通过极2电缆与所述极2陆上换流站连接。3.根据权利要求1所述的海上风电送端混合双极的直流输电系统，其特征在于，所述第一海上风电场还通过交流联络线与所述第二海上风电场连接。4.根据权利要求1所述的海上风电送端混合双极的直流输电系统，其特征在于，所述极1陆上换流站和所述极2陆上换流站均采用定直流电压控制模式控制其直流电压稳定输出。5.根据权利要求1所述的海上风电送端混合双极的直流输电系统，其特征在于，所述海上输电平台的MMC换流站采用定交流电压幅值和定交流频率的V/F控制模式控制其电压和频率稳定输出，所述海上输电平台的MMC换流站控制所述海上输电平台的二极管阀DR换流站的交流侧电压以控制所述海上输电平...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭发喜，张鹏，黄伟煌，胡宗邱，陈怡静，翟冬玲，许树楷，张斯翔，李岩，罗代军，黄莹，庄清寒，赵晓斌，沙正海，周伯明，何俊生，
申请(专利权)人：中国长江三峡集团有限公司中国三峡新能源集团股份有限公司中国三峡建工集团有限公司，
类型：发明
国别省市：