一种海上风电直流送出系统送端全电力电子电网短路电流计算方法技术方案

本发明专利技术涉及风电并网技术领域，公开了一种海上风电直流送出系统送端全电力电子电网短路电流计算方法，包括以下步骤：（1）确定风机变流器的功率、柔直变流器的功率、风机变流器的过负荷能力、柔直变流器的过负荷能力；（2）确定风机变流器的瞬时过流保护定值、柔直变流器的瞬时过流保护定值；（3）确定风机变流器数量N，海上送端电网电压波动允许范围为Vmin~Vmax；（4）根据步骤（1）

【技术实现步骤摘要】
一种海上风电直流送出系统送端全电力电子电网短路电流计算方法


[0001]本专利技术涉及海上风电直流送出
，特别涉及一种海上风电直流送出系统送端全电力电子电网短路电流计算方法。

技术介绍

[0002]近年来，全球海上风电呈现持续增长的发展态势。根据全球风能理事会(Global Wind Energy Council,GWEC)统计数据，2019年全球海上风电新增装机容量6.1GW，累计装机容量29.1GW。其中，欧洲占比75％，处于全球领先地位。我国已连续两年成为海上风电新增装机容量最多的国家，成为仅次于英国和德国的世界第三大海上风电国家。我国拥有发展海上风电的天然优势，海岸线长达1.8万公里，可利用海域面积300多万平方公里，海上风能资源丰富。近海100米高度层，5至25米水深区的风能资源技术开发量约为2亿千瓦，5至50米水深区约为5亿千瓦。未来，海上风电的发展趋势将集中于以下几个方面：机组单机额定容量逐步增大，海上风电机组进入10MW时代；风电场容量越来越大，单体容量超过百万千瓦，规模化开发趋势明显；风场离岸距离和水深不断增加，分别超过100km和100m，深远海趋势明显。
[0003]海上风电采用直流送出时，送端电网组成由风机变流器和柔性直流变流器组成的全电力电子电网，其短路电流特性与交流大电网短路特性存在显著区别，需要明确短路电流计算方法。通常采用仿真计算的方法计算短路电流，由于需要不断调整参数且反复进行大量重复仿真，速度慢、效率低。
[0004]鉴于此，需要一种海上风电直流送出系统送端全电力电子电网短路电流计算方法。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中采用仿真计算的方法计算短路电流，由于需要不断调整参数且反复进行大量重复仿真，速度慢、效率低的技术问题，本专利技术提供了一种海上风电直流送出系统送端全电力电子电网短路电流计算方法，通过理论计算快速获得关键设备的电流极限应力，在设计阶段，可用于方案可行性初步完整，避免调整参数反复进行大量重复仿真，计算结果准确性高，可以与仿真计算结果相互检验。
[0006]本专利技术一种海上风电直流送出系统送端全电力电子电网短路电流计算方法，包括以下步骤：
[0007](1)确定风机变流器的功率P
WT
、柔直变流器的功率P
VSC
、风机变流器的过负荷能力k
wt
、柔直变流器的过负荷能力k
VSC
；
[0008](2)确定风机变流器的瞬时过流保护定值i
P
‑
WT
、柔直变流器的瞬时过流保护定值i
P
‑
VSC
；
[0009](3)确定风机变流器数量N，海上送端电网电压波动允许范围为Vmin～Vmax；
[0010](4)送端电力电子电网，计算短路电流峰值为：
[0011][0012]计算短路电流有效值为I
sc_rms
：
[0013][0014]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0015]本专利技术可以通过理论计算快速获得关键设备的电流极限应力，在设计阶段，可用于方案可行性初步完整，避免调整参数反复进行大量重复仿真。计算结果准确性高，可以与仿真计算结果相互检验。
具体实施方式
[0016]下面对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0017]应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
[0018]还应当理解，在本专利技术说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本专利技术。如在本专利技术说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
[0019]还应当进一步理解，在本专利技术说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
[0020]本实施例提供一种评估海上风电并网模式对电网安全稳定性影响的分析方法，包括以下步骤：
[0021](1)确定风机变流器的功率P
WT
、柔直变流器的功率P
VSC
、风机变流器的过负荷能力k
wt
，柔直变流器的过负荷能力k
VSC
；
[0022](2)确定风机变流器的瞬时过流保护定值i
P
‑
WT
、柔直变流器的瞬时过流保护定值i
P
‑
VSC
；
[0023](3)确定风机变流器数量N，海上送端电网电压波动允许范围为Vmin～Vmax；
[0024](4)根据步骤(1)
‑
步骤(3)，对于送端电力电子电网，计算短路电流峰值为：
[0025][0026]计算短路电流有效值为I
sc_rms
：
[0027][0028]最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本专利技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本专利技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本专利技术各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本专利技术的权利要求和说明书的范围当中。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种海上风电直流送出系统送端全电力电子电网短路电流计算方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)确定风机变流器的功率P
WT
、柔直变流器的功率P
VSC
、风机变流器的过负荷能力k
wt
、柔直变流器的过负荷能力k
VSC
；(2)确定风机变流器的瞬时过流保护定值i
P

【专利技术属性】
技术研发人员：覃晖，李小伟，邹常跃，潘珍，赵晓斌，张盼，周恒旺，乔学博，黄丽娟，林信，彭发喜，陈志君，程敏，吴玥，郭华，
申请(专利权)人：南方电网科学研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：