海上风电真双极柔性直流系统运行方式切换方法及装置制造方法及图纸

本公开提出一种海上风电真双极柔性直流系统运行方式切换方法及装置，该方法包括检测换流器是否发生故障，若一个换流器发生故障或者两个正/负极换流器发生故障则生成闭锁指令；基于闭锁指令闭锁四个换流器，断开所有联结变压器的进线开关；闭合发生故障的换流器及相同正/负极换流器的中性线母线开关，剩下两个换流器包括机侧目标换流器和网侧目标换流器，闭合与网侧目标换流器连接的联结变压器的进线开关；实时获取柔性直流系统的直流线路电压和机侧目标换流器的交流电压，基于直流线路电压控制两个目标换流器解锁，基于交流电压控制与机侧目标换流器连接的联结变压器的进线开关闭合。根据本公开方法能够缩短直流系统从双极转为单极运行的时长。双极转为单极运行的时长。双极转为单极运行的时长。

【技术实现步骤摘要】
海上风电真双极柔性直流系统运行方式切换方法及装置


[0001]本公开涉及海上风电场柔性直流输电领域，尤其涉及一种海上风电真双极柔性直流系统运行方式切换方法及装置。

技术介绍

[0002]随着新能源发电的快速发展，风电发电在电力系统中逐渐占据较大比重。风电发电包括陆上风力发电和海上风力发电。其中对于海上风力发电而言，柔性直流输电技术是目前深远海大规模风电送出的主流方式。
[0003]目前已建成的海上风电柔性直流输电系统均为对称单极拓扑结构，其缺点在于若换流器发生故障情况下，整个系统将无法送出功率，因此目前针对大容量海上风电直流送出应用场景，有真双极拓扑结构的送出方案。在真双极拓扑结构下，当一极换流器故障情况下，双极系统可以转为单极系统运行仍然确保风电场一半功率的送出。然而现有的双极系统，在一极换流器故障转为单极系统时耗时较长，不利于功率传输的快速恢复。

技术实现思路

[0004]本公开旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
[0005]为此，本公开的第一个目的在于提出一种海上风电真双极柔性直流系统运行方式切换方法，主要目的在于缩短直流系统从双极转为单极运行的时长。
[0006]本公开的第二个目的在于提出一种海上风电真双极柔性直流系统运行方式切换装置。
[0007]本公开的第三个目的在于提出一种海上风电真双极柔性直流系统运行方式切换设备。
[0008]为达上述目的，本公开第一方面实施例提出了一种海上风电真双极柔性直流系统运行方式切换方法，海上风电真双极柔性直流系统包括四个换流器，四个换流器包括两个正极换流器和两个负极换流器，两个正极换流器为机侧正极换流器和网侧正极换流器，两个负极换流器为机侧负极换流器和网侧负极换流器，每个换流器经由一个联结变压器与对应侧的并网点连接，所述方法包括：
[0009]检测所述四个换流器是否发生故障，若一个换流器发生故障或者两个正/负极换流器发生故障，则生成闭锁指令；
[0010]基于所述闭锁指令控制所述四个换流器闭锁，控制所有联结变压器的进线开关断开；
[0011]控制发生故障的换流器及相同正/负极换流器的中性线母线开关闭合，以使剩下两个换流器形成回路，所述剩下两个换流器包括机侧目标换流器和网侧目标换流器，控制与网侧目标换流器连接的联结变压器的进线开关闭合，以对所述剩下两个换流器进行充电；
[0012]实时获取柔性直流系统的直流线路电压和机侧目标换流器的交流电压，基于所述
直流线路电压控制两个目标换流器解锁，基于所述交流电压控制与机侧目标换流器连接的联结变压器的进线开关闭合，从而完成切换。
[0013]在本公开的一个实施例中，所述基于所述直流线路电压控制两个目标换流器解锁，包括：当所述直流线路电压升至第一设定电压范围时，先控制网侧目标换流器解锁；当所述直流线路电压升至第二设定电压范围时，再控制机侧目标换流器解锁，所述第一设定电压范围的最大值小于所述第二设定电压范围的最小值。
[0014]在本公开的一个实施例中，所述第二设定电压范围为直流电压额定值的
±
5％；将直流电压额定值乘以0.707获得第一设定电压，所述第一设定电压范围为所述第一设定电压的
±
5％。
[0015]在本公开的一个实施例中，所述基于所述交流电压控制与机侧目标换流器连接的联结变压器的进线开关闭合，包括：当所述机侧目标换流器的交流电压处于第三设定电压范围时，控制与机侧目标换流器连接的联结变压器的进线开关闭合。
[0016]在本公开的一个实施例中，所述第三设定电压范围为机侧目标换流器的交流电压额定值的
±
5％。
[0017]为达上述目的，本公开第二方面实施例提出了一种海上风电真双极柔性直流系统运行方式切换装置，海上风电真双极柔性直流系统包括四个换流器，四个换流器包括两个正极换流器和两个负极换流器，两个正极换流器为机侧正极换流器和网侧正极换流器，两个负极换流器为机侧负极换流器和网侧负极换流器，每个换流器经由一个联结变压器与对应侧的并网点连接，所述装置包括：
[0018]检测单元，用于检测所述四个换流器是否发生故障，若一个换流器发生故障或者两个正/负极换流器发生故障，则生成闭锁指令；
[0019]第一控制单元，用于基于所述闭锁指令控制所述四个换流器闭锁，控制所有联结变压器的进线开关断开；
[0020]第二控制单元，用于控制发生故障的换流器及相同正/负极换流器的中性线母线开关闭合，以使剩下两个换流器形成回路，所述剩下两个换流器包括机侧目标换流器和网侧目标换流器，控制与网侧目标换流器连接的联结变压器的进线开关闭合，以对所述剩下两个换流器进行充电；
[0021]第三控制单元，用于实时获取柔性直流系统的直流线路电压和机侧目标换流器的交流电压，基于所述直流线路电压控制两个目标换流器解锁，基于所述交流电压控制与机侧目标换流器连接的联结变压器的进线开关闭合，从而完成切换。
[0022]在本公开的一个实施例中，所述第三控制单元，具体用于：当所述直流线路电压升至第一设定电压范围时，先控制网侧目标换流器解锁；当所述直流线路电压升至第二设定电压范围时，再控制机侧目标换流器解锁，所述第一设定电压范围的最大值小于所述第二设定电压范围的最小值。
[0023]在本公开的一个实施例中，所述第三控制单元，具体用于：当所述机侧目标换流器的交流电压处于第三设定电压范围时，控制与机侧目标换流器连接的联结变压器的进线开关闭合。
[0024]在本公开的一个实施例中，在所述第三控制单元中，所述第二设定电压范围为直流电压额定值的
±
5％；将直流电压额定值乘以0.707获得第一设定电压，所述第一设定电
压范围为所述第一设定电压的
±
5％；所述第三设定电压范围为机侧目标换流器的交流电压额定值的
±
5％。
[0025]为达上述目的，本公开第三方面实施例提出了一种海上风电真双极柔性直流系统运行方式切换设备，包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本公开第一方面实施例的海上风电真双极柔性直流系统运行方式切换方法。
[0026]在本公开一个或多个实施例中，海上风电真双极柔性直流系统包括四个换流器，四个换流器包括两个正极换流器和两个负极换流器，两个正极换流器为机侧正极换流器和网侧正极换流器，两个负极换流器为机侧负极换流器和网侧负极换流器，每个换流器经由一个联结变压器与对应侧的并网点连接，切换方法包括：检测四个换流器是否发生故障，若一个换流器发生故障或者两个正/负极换流器发生故障，则生成闭锁指令；基于闭锁指令控制四个换流器闭锁，控制所有联结变压器的进线开关断开；控制发生故障的换流器及相同正/负极换流器的中性线母线开关闭合，以使剩下两个换流器形成回路，剩下两个换本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种海上风电真双极柔性直流系统运行方式切换方法，其特征在于，海上风电真双极柔性直流系统包括四个换流器，四个换流器包括两个正极换流器和两个负极换流器，两个正极换流器为机侧正极换流器和网侧正极换流器，两个负极换流器为机侧负极换流器和网侧负极换流器，每个换流器经由一个联结变压器与对应侧的并网点连接，所述方法包括：检测所述四个换流器是否发生故障，若一个换流器发生故障或者两个正/负极换流器发生故障，则生成闭锁指令；基于所述闭锁指令控制所述四个换流器闭锁，控制所有联结变压器的进线开关断开；控制发生故障的换流器及相同正/负极换流器的中性线母线开关闭合，以使剩下两个换流器形成回路，所述剩下两个换流器包括机侧目标换流器和网侧目标换流器，控制与网侧目标换流器连接的联结变压器的进线开关闭合，以对所述剩下两个换流器进行充电；实时获取柔性直流系统的直流线路电压和机侧目标换流器的交流电压，基于所述直流线路电压控制两个目标换流器解锁，基于所述交流电压控制与机侧目标换流器连接的联结变压器的进线开关闭合，从而完成切换。2.根据权利要求1所述的海上风电真双极柔性直流系统运行方式切换方法，其特征在于，所述基于所述直流线路电压控制两个目标换流器解锁，包括：当所述直流线路电压升至第一设定电压范围时，先控制网侧目标换流器解锁；当所述直流线路电压升至第二设定电压范围时，再控制机侧目标换流器解锁，所述第一设定电压范围的最大值小于所述第二设定电压范围的最小值。3.根据权利要求2所述的海上风电真双极柔性直流系统运行方式切换方法，其特征在于，所述第二设定电压范围为直流电压额定值的
±
5％；将直流电压额定值乘以0.707获得第一设定电压，所述第一设定电压范围为所述第一设定电压的
±
5％。4.根据权利要求3所述的海上风电真双极柔性直流系统运行方式切换方法，其特征在于，所述基于所述交流电压控制与机侧目标换流器连接的联结变压器的进线开关闭合，包括：当所述机侧目标换流器的交流电压处于第三设定电压范围时，控制与机侧目标换流器连接的联结变压器的进线开关闭合。5.根据权利要求4所述的海上风电真双极柔性直流系统运行方式切换方法，其特征在于，所述第三设定电压范围为机侧目标换流器的交流电压额定值的
±
5％。6.一种海上风电真双极柔性直流系统运行方式切换装置，其特征在于，海上风电真双极柔性直流系统包括四个换流器，四个换流器包括两个正极换流器和两个负极换流器，两个...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈怡静，郭小江，刘安仓，李铮，申旭辉，李春华，陈俊荣，张钧阳，孙栩，奚嘉雯，章卓雨，王浩光，孙伟生，贾嵩，彭程，赵瑞斌，付明志，秦猛，姜兴广，刘国锋，胡旭嘉，李洪楷，许龙彬，曾钰辉，
申请(专利权)人：中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司华能广东汕头海上风电有限责任公司，
类型：发明
国别省市：