风电直流送出系统及其控制方法技术方案

本申请公开了一种风电直流送出系统及其控制方法，属于高压直流输电技术领域，该风电直流送出系统用于将风电场产生的电能经第一交流电网送出至第二交流电网；包括整流器、主换流器和辅助换流器；整流器的交流端连接第一交流电网；主换流器的直流端通过直流线路连接整流器的直流端，交流端连接第二交流电网；辅助换流器为第一辅助换流器或者包括第一辅助换流器和第二辅助换流器；第一辅助换流器的直流端通过第一开关连接直流线路，交流端连接整流器的交流端或者第一交流电网；第二辅助换流器的直流端通过第二开关连接直流线路。该系统能够在保持低成本、高可靠性的前提下解决风电场黑启动、无功补偿与谐波抑制、风电场风电机组同步等问题。组同步等问题。组同步等问题。

【技术实现步骤摘要】
风电直流送出系统及其控制方法


[0001]本申请属于高压直流输电
，具体涉及一种风电直流送出系统及其控制方法。

技术介绍

[0002]目前，海上风电场的建设呈现由近到远、由浅向深的趋势。随着海上风电场离岸距离的增加，海底电缆的无功效应使得海上风电场的送出方式由高压交流送出方式向高压直流送出方式转变。基于模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter，MMC)的柔性直流(Voltage Source Converter based High Voltage Direct Current Transmission，VSC
‑
HVDC)送出方案由于具有模块化、低谐波、低损耗的特点，成为大规模深远海海上风电送出的优选方案。但由于其换流器的子模块个数众多，导致换流站的体积与重量庞大，使得海上换流站的建设成本和运维成本十分昂贵，严重影响了海上风力发电的经济性。
[0003]为降低海上风电的成本，二极管换流器由于具有导通损耗小、成本低、体积重量小、控制简单和可靠性高等特点，成为海上送端换流器站的热本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种风电直流送出系统，用于将风电场产生的电能经第一交流电网送出至第二交流电网，其特征在于，包括：整流器，所述整流器的交流端连接所述第一交流电网；主换流器，所述主换流器的直流端通过直流线路连接所述整流器的直流端，所述主换流器的交流端连接所述第二交流电网；辅助换流器，所述辅助换流器为第一辅助换流器，所述第一辅助换流器的直流端通过第一开关连接所述直流线路，所述第一辅助换流器的交流端连接所述整流器的交流端或者所述第一交流电网；或者，所述辅助换流器包括第一辅助换流器和第二辅助换流器，所述第一辅助换流器的直流端通过第一开关连接所述直流线路，所述第一辅助换流器的交流端连接所述整流器的交流端或者所述第一交流电网，所述第二辅助换流器的直流端通过第二开关连接所述直流线路。2.根据权利要求1所述的风电直流送出系统，其特征在于，包括：第一联接变压器，所述整流器的交流端通过所述第一联接变压器连接所述第一交流电网；第二联接变压器，所述主换流器的交流端通过所述第二联接变压器连接所述第二交流电网；第三联接变压器，所述第一辅助换流器的交流端通过所述第三联接变压器连接所述整流器的交流端或者所述第一交流电网。3.根据权利要求1所述的风电直流送出系统，其特征在于，所述第一辅助换流器包括可控电压源型换流器；所述可控电压源型换流器为半桥模块和/或全桥模块组成的模块化多电平换流器。4.根据权利要求1所述的风电直流送出系统，其特征在于，所述第二辅助换流器包括交流端，所述第二辅助换流器的交流端连接所述主换流器的交流端或者所述第二交流电网；或者，还包括第四联接变压器，所述第二辅助换流器的交流端通过所述第四联接变压器连接所述主换流器的交流端或者所述第二交流电网。5.根据权利要求1所述的风电直流送出系统，其特征在于，所述第一辅助换流器和/或所述第二辅助换流器包括储能单元。6.根据权利要求5所述的风电直流送出系统，其特征在于，当所述第一辅助换流器包括所述储能单元时：所述储能单元并联在模块化多电平换流器的半桥模块和/或全桥模块的直流端；或者，所述第一辅助换流器还包括直挂储能换流器，所述直挂储能换流器包括半桥模块和/或全桥模块串联，并联于所述模块化多电平换流器的直流端，或与所述模块化多电平换流器同时并联于所述直流线路上；所述储能单元并联在所述直挂储能换流器的半桥模块和/或全桥模块的直流端。7.根据权利要求4所述的风电直流送出系统，其特征在于，所述第二辅助换流器选自全控型换流器、半控型换流器、不控整流器中的任意一种。8.根据权利要求7所述的风电直流送出系统，其特征在于，所述第二辅助换流器采用固
定式或者移动式安装。9.根据权利要求5所述的风电直流送出系统，其特征在于，所述第二辅助换流器为直挂储能换流器形式，第二辅助换流器的半桥模块或全桥模块的直流端还并联耗能电阻与耗能开关的支路。10.根据权利要求1所述的风电直流送出系统，其特征在于，所述第一交流电网上并联无功补偿装置和交流滤波装置，所述无功补偿装置包括固定电容器组和/或可调电容器组，所述交流滤波装置包括无源交流滤波装置和/或有源交流滤波装置。11.根据权利要求2所述的风电直流送出系统，其特征在于，所述第一联接变压器和/或所述第三联接变压器连接所述第一交流电网的绕组采用Y型接法，中性点接地。12.根据权利要求2所述的风电直流送出系统，其特征在于，所述整流器包括N台二极管整流电路，N≥1，所述二极管整流电路的交流端连接所述第一联接变压器的副边；所述整流器的直流出口串联直流平波电抗器和/或隔离开关。13.根据权利要求12所述的风电直流送出系统，其特征在于，当N＞1时，各所述二极管整流电路的直流端直接串联或者通过隔离开关串联。14.根据权利要求13所述的风电直流送出系统，其特征在于，所述整流器包括短路开关，所述短路开关跨接在所述隔离开关之间。15.根据权利要求12所述的风电直流送出系统，其特征在于，所述二极管整流电路和所述第一联接变压器集成于一体。16.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢晔源，袁庆伟，姚宏洋，段军，王宇，
申请(专利权)人：南京南瑞继保工程技术有限公司常州博瑞电力自动化设备有限公司，
类型：发明
国别省市：