【技术实现步骤摘要】
本申请涉及整流阀的谐波抑制，尤其涉及一种二极管换流器的低谐波海上风电送出装置、设备及方法。
技术介绍
1、目前海上风电主要采取近海－交流、远海－直流的输送方式，单个海上风电输电工程的容量约百万千瓦。随着近海海上风电开发殆尽，深远海海上风电是未来海上风电发展的重点。现有海上风电交流送出方案不能适应大规模深远海海上风电开发需要，而传统直流送出方案成本高，难以满足大规模海上风电经济开发的需要。有必要探索低成本的新型送出方案，为深远海海上风电开发提供新的技术选择大规模海上风电存在交流送出和多种直流送出换流方案。
2、目前实际应用中直流送出主流方案是基于mmc拓扑的柔性直流输电技术，但其平台的体积重量大，造价较高，因此大规模海上风电送出方案有待进一步优化。为适应多种应用场景和降低送出工程成本，提出了多种各具特点的输电送出方案，包括送端采用基于二极管元件的单向电流型不控整流换流器、直流风机汇集升压送出、低频输电等多种送出方案。
3、输电送出方案的送端采用基于二极管元件的单向电流型不控整流换流器有助于实现海上平台轻型化，但此方案仍存在几个显著的缺点，缺点包括风电场无法黑启动，需要专门设置陆上电源接入海上换流平台或采用与vsc换流器串并联的混合换流器等方案以辅助启动；缺点包括交直流侧谐波大，需要额外配置交直流滤波装置等问题，提高了平台体积重量和工程造价，削弱了不控整流换流器低成本、小体积的优势，阻碍了实际工程的实现。采用送端纯二极管的输电送出方案是降低海上风电平台成本最有效的手段，但存在风电场黑启动需要辅助支路、风电场同
4、现有海上风电送出系统中常常采用mmc结构的换流器拓扑，该拓扑存在换流器造价高，体积重量大，不易于海上侧平台的建设。现有海上风电送出系统也有采用二极管换流器拓扑，但尚未提出二极管装置的谐波抑制方法以及无功补偿，若因谐波及无功补偿配置的交流滤波器，则二极管的体积小重量轻的优势则不明显。
技术实现思路
1、本申请实施例提供了一种二极管换流器的低谐波海上风电送出装置、设备及方法，用于解决现有采用二极管换流器拓扑的海上风电送出系统存在谐波大的技术问题。
2、为了实现上述目的，本申请实施例提供如下技术方案：
3、一方面，提供了一种二极管换流器的低谐波海上风电送出装置，包括：
4、两个风电送出模块，分别为第一风电送出模块和第二风电送出模块，所述第一风电送出模块包括第一变压换流模组，所述第一变压换流模组包括第一变压器和第一换流器，所述第二风电送出模块包括第二变压换流模组，所述第二变压换流模组包括第二变压器和第二换流器；所述第一变压换流模组和所述第二变压换流模组用于实现交流电压到直流电压的变换，在变换的过程中产生脉动谐波信号；
5、阻波支路，连接至所述第一换流器和所述第二换流器之间，所述阻波支路用于形成高阻抗，以减小所述第一换流器和所述第二换流器输出端的谐波电流。
6、优选地，所述阻波支路包括12*(n+1)次阻波器，n为不为0的自然数；所述12*(n+1)次阻波器用于形成24频次的高阻抗，以减小所述第一换流器和所述第二换流器输出端的12*(n+1)频次谐波电流。
7、优选地，所述12*(n+1)次阻波器包括依次并联连接的电容器、电阻器、避雷器和电抗器，所述电容器和所述电抗器构成阻波调谐点，所述电阻器用于调整所述阻波调谐点的阻抗幅值，所述避雷器用于在故障条件下保护电力设备。
8、优选地，所述第一风电送出模块包括连接在所述第一风电场用与所述第一变压换流模组之间的第一网侧母线，所述第二风电送出模块包括连接在所述第二风电场用与所述第二变压换流模组之间的第二网侧母线，所述第一网侧母线与所述第二网侧母线之间并联有滤波模块。
9、优选地，所述滤波模块用于滤除所述第一网侧母线与所述第二网侧母线之间的12k±1次的谐波，k为不为0的自然数，所述滤波模块包括依次并联连接的第一ac/dc逆变器、滤波电容器和第二ac/dc逆变器。
10、优选地，所述第一换流器和所述第二换流器构成12*n脉动结构的二极管换流阀，所述第一换流器和所述第二换流器均为6*n脉动结构的换流器。
11、优选地，所述第一变压器的绕组的接法为yy接线方式，所述第二变压器的绕组的接法为yd接线方式；或所述第一变压器和所述第二变压器的绕组的接法均为yyd接线方式。
12、优选地，该二极管换流器的低谐波海上风电送出装置包括：至少一个风电场，所述风电场的数量为两个，两个所述风电场分别为第一风电场和第二风电场，所述第一风电场与所述第一风电送出模块连接，所述第二风电场与所述第二风电送出模块连接；所述第一风电场的总输出相位与所述第二风电场的总输出相位的差的绝对值等于第一预定相位差；所述第一变压器的输出相位与所述第二变压器的输出相位的差的绝对值等于第二预定相位差，以增加所述脉动谐波信号的频次，并降低所述脉动谐波信号的谐波分量；所述第一预定相位差为15°，所述第二预定相位差为30°。
13、又一方面，提供了一种二极管换流器的低谐波海上风电送出装置的控制方法，应用于上述所述的二极管换流器的低谐波海上风电送出装置上，该控制方法包括以下步骤：
14、控制第一风电场的总输出相位与第二风电场的总输出相位的差的绝对值等于第一预定相位差；
15、控制第一变压器的输出相位与第二变压器的输出相位的差的绝对值等于第二预定相位差，以增加变压换流模组变换产生脉动谐波信号的频次，并降低所述脉动谐波信号的谐波分量；
16、控制阻波支路形成24频次的高阻抗，以减小所述第一换流器和所述第二换流器输出端的12*(n+1)频次谐波电流。
17、再一方面，提供了一种终端设备，包括处理器以及存储器；
18、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；
19、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二极管换流器的低谐波海上风电送出装置的控制方法。
20、该二极管换流器的低谐波海上风电送出装置、设备及方法，该装置包括第一风电送出模块、第二风电送出模块、第一风电场、第二风电场和阻波支路；第一风电送出模块包括第一变压换流模组，第一变压换流模组包括第一变压器和第一换流器，第二风电送出模块包括第二变压换流模组，第二变压换流模组包括第二变压器和第二换流器；阻波支路连接至第一换流器和第二换流器之间，阻波支路用于形成高阻抗，以减小第一换流器和第二换流器输出端的谐波电流。从以上技术方案可以看出，本申请实施例具有以下优点：该二极管换流器的低谐波海上风电送出装置通过配置直流侧的阻波支路减小直流侧谐波电流，解决二极管换流器拓扑的谐波大的问题，从而降低二极管输电送出工程的体积和重量，解决了现有采用二极管换流器拓扑的海上风电送出系统存在谐波大的技术问题。
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1.一种二极管换流器的低谐波海上风电送出装置，包括：
2.根据权利要求1所述的二极管换流器的低谐波海上风电送出装置，其特征在于，所述阻波支路包括12*(N+1)次阻波器，N为不为0的自然数；所述12*(N+1)次阻波器用于形成24频次的高阻抗，以减小所述第一换流器和所述第二换流器输出端的12*(N+1)频次谐波电流。
3.根据权利要求2所述的二极管换流器的低谐波海上风电送出装置，其特征在于，所述12*(N+1)次阻波器包括依次并联连接的电容器、电阻器、避雷器和电抗器，所述电容器和所述电抗器构成阻波调谐点，所述电阻器用于调整所述阻波调谐点的阻抗幅值，所述避雷器用于在故障条件下保护电力设备。
4.根据权利要求1所述的二极管换流器的低谐波海上风电送出装置，其特征在于，所述第一风电送出模块包括连接在所述第一风电场用与所述第一变压换流模组之间的第一网侧母线，所述第二风电送出模块包括连接在所述第二风电场用与所述第二变压换流模组之间的第二网侧母线，所述第一网侧母线与所述第二网侧母线之间并联有滤波模块。
5.根据权利要求4所述的二极管换流器的低谐波
6.根据权利要求1所述的二极管换流器的低谐波海上风电送出装置，其特征在于，所述第一换流器和所述第二换流器构成12*N脉动结构的二极管换流阀，所述第一换流器和所述第二换流器均为6*N脉动结构的换流器。
7.根据权利要求1所述的二极管换流器的低谐波海上风电送出装置，其特征在于，所述第一变压器的绕组的接法为YY接线方式，所述第二变压器的绕组的接法为YD接线方式；或所述第一变压器和所述第二变压器的绕组的接法均为YYD接线方式。
8.根据权利要求1所述的二极管换流器的低谐波海上风电送出装置，其特征在于，包括：至少一个风电场，所述风电场的数量为两个，两个所述风电场分别为第一风电场和第二风电场，所述第一风电场与所述第一风电送出模块连接，所述第二风电场与所述第二风电送出模块连接；所述第一风电场的总输出相位与所述第二风电场的总输出相位的差的绝对值等于第一预定相位差；所述第一变压器的输出相位与所述第二变压器的输出相位的差的绝对值等于第二预定相位差，以增加所述脉动谐波信号的频次，并降低所述脉动谐波信号的谐波分量；所述第一预定相位差为15°，所述第二预定相位差为30°。
9.一种二极管换流器的低谐波海上风电送出装置的控制方法，应用于如权利要求1-8任意一项所述的二极管换流器的低谐波海上风电送出装置上，其特征在于，包括以下步骤：
10.一种终端设备，其特征在于，包括处理器以及存储器；
...【技术特征摘要】
1.一种二极管换流器的低谐波海上风电送出装置，包括：
2.根据权利要求1所述的二极管换流器的低谐波海上风电送出装置，其特征在于，所述阻波支路包括12*(n+1)次阻波器，n为不为0的自然数；所述12*(n+1)次阻波器用于形成24频次的高阻抗，以减小所述第一换流器和所述第二换流器输出端的12*(n+1)频次谐波电流。
3.根据权利要求2所述的二极管换流器的低谐波海上风电送出装置，其特征在于，所述12*(n+1)次阻波器包括依次并联连接的电容器、电阻器、避雷器和电抗器，所述电容器和所述电抗器构成阻波调谐点，所述电阻器用于调整所述阻波调谐点的阻抗幅值，所述避雷器用于在故障条件下保护电力设备。
4.根据权利要求1所述的二极管换流器的低谐波海上风电送出装置，其特征在于，所述第一风电送出模块包括连接在所述第一风电场用与所述第一变压换流模组之间的第一网侧母线，所述第二风电送出模块包括连接在所述第二风电场用与所述第二变压换流模组之间的第二网侧母线，所述第一网侧母线与所述第二网侧母线之间并联有滤波模块。
5.根据权利要求4所述的二极管换流器的低谐波海上风电送出装置，其特征在于，所述滤波模块用于滤除所述第一网侧母线与所述第二网侧母线之间的12k±1次的谐波，k为不为0的自然数，所述滤波模块包括依次并联连接的第一ac/dc逆变器、滤波电容器和第二ac/dc逆变器。
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【专利技术属性】
技术研发人员：李歆蔚，赵晓斌，马燕君，辛清明，马凯，卢毓欣，谭令其，冯俊杰，雷二涛，江链涛，秦康，王晓毛，张浚坤，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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