【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于柔性低频输电，具体涉及海上风电柔性低频送出系统的风电场母线电压调节方法及母线电压调节系统。
技术介绍
1、柔性低频输电系统借助电力电子技术，其工作频率(通常为20hz)低于工频，线路阻抗减小，线路压降和充电功率小，电缆载流量提高，可显著提升输电能力，同时具备电流过零开断、易组网的优势。并且，柔性低频输电系统中的风电机组可直接输出低频电能，无需增加变频站，降低了成本。
2、然而，风电机组发电存在不确定性和不可控性，大规模风电机组的并网可能使汇集系统的母线电压越限波动，造成风电机组因连续穿越失败而脱网，严重威胁电网安全稳定运行。为保证风电机组汇集侧的母线电压稳定，当前陆上风电机组柔性低频输电系统通常采用在汇集变压器配置分接开关调节或者配置无功补偿装置方式处理。
3、配置分接开关调节的方式，存在调节响应慢的问题，配置无功补偿装置的方式，虽然效果较好，但是成本较高，尤其是对于海上风电机组，成本更加高昂。在大力推进中远距离海上风力发电的当下，如何以更为经济的方式抑制母线电压波动，是技术人员需要解决的问题。
技术实现思路
1、本专利技术针对配置无功补偿装置保持母线电压稳定的方式不适用于海上风电场的不足，提供海上风电柔性低频送出系统的风电场母线电压调节方法，基于受端交交换流器对风电场汇集点母线电压进行控制，保证可靠的同时更加经济。本专利技术同时提供海上风电柔性低频送出系统的风电场母线电压调节系统。
2、为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、步骤s1、检测海上风电场汇集点母线电压，将母线电压反馈至陆上低频交交换流器；
4、步骤s2、获取陆上低频交交换流器低频侧出口电压；
5、步骤s3、计算反馈的母线电压与陆上低频交交换流器低频侧出口电压之间的受端压降；
6、步骤s4、根据计算得到的受端压降，调节陆上低频交交换流器输出电压，维持海上风电场汇集点母线电压的稳定。
7、本专利技术的海上风电柔性低频送出系统的风电场母线电压调节方法，根据计算得到的海上风电场汇集点母线电压与陆上低频交交换流器低频侧出口电压之间的受端压降，调节陆上低频交交换流器输出电压，维持海上风电场汇集点母线电压的稳定，保证可靠的同时更加经济。
8、作为改进，步骤s1中，通过海上风电场汇集母线上安装的电压传感器实时检测海上风电场汇集点母线电压；通过海缆通信线将母线电压反馈至陆上低频交交换流器。
9、作为改进，步骤s1中，判断母线电压是否超标，当判断为超标后才反馈至陆上低频交交换流器。
10、作为改进，步骤s1中，根据风机运行条件、工程实际情况及相关标准要求，综合判断母线电压是否超标。
11、作为改进，步骤s3中，结合海缆实际阻抗参数，计算反馈的母线电压与陆上低频交交换流器低频侧出口电压之间的受端压降，受端压降的计算公式为：
12、△u＝upcc-uaclf≈iq*xl
13、其中，△u为受端压降，upcc为风机汇集点母线电压，uaclf为陆上低频交交换流器低频侧输出电压，iq为坐标变换后低频线路q轴电流，xl为低频线路电抗。
14、作为改进，步骤s4中，根据当前陆上低频交交换流器低频侧出口电压，结合电压升降速率，生成陆上低频交交换流器输出电压目标，根据该目标调节陆上低频交交换流器输出电压。
15、作为改进，海上风电柔性低频送出系统包括多台海上风机、海上低频升压变压器、低频海缆、陆上低频降压变压器、基于模块化多电平矩阵式换流器拓扑的交交换流器、低频断路器、工频变压器，多台海上风机经过海缆汇集至海上升压站，通过海上低频升压变压器升压后经低频海缆到达陆上低频降压变压器，再通过交交换流器实现频率转换后，通过工频变压器升压并入工频电网，实现海上风机电能低频送出。
16、海上风电柔性低频送出系统的风电场母线电压调节系统，所述海上风电柔性低频送出系统的风电场母线电压调节系统包括：
17、多台海上风机；
18、电压传感器，实时检测海上风电场汇集点母线电压；
19、陆上低频交交换流器，计算反馈的母线电压与陆上低频交交换流器低频侧出口电压之间的受端压降，根据计算得到的受端压降，调节陆上低频交交换流器输出电压，维持海上风电场汇集点母线电压的稳定；
20、低频海缆，连接电压传感器和陆上低频交交换流器。
21、作为改进，海上风电柔性低频送出系统的风电场母线电压调节系统还包括：
22、用于判断母线电压是否超标的判断单元，当判断为超标后，才向陆上低频交交换流器反馈。
23、作为改进，判断单元根据风机运行条件、工程实际情况及相关标准要求，综合判断母线电压是否超标。
24、本专利技术的海上风电柔性低频送出系统的风电场母线电压调节方法和系统的有益效果是：根据计算得到的海上风电场汇集点母线电压与陆上低频交交换流器低频侧出口电压之间的受端压降，调节陆上低频交交换流器输出电压，维持海上风电场汇集点母线电压的稳定，保证可靠的同时更加经济。
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1.海上风电柔性低频送出系统的风电场母线电压调节方法，其特征在于：所述海上风电柔性低频送出系统的风电场母线电压调节方法包括：
2.根据权利要求1所述的海上风电柔性低频送出系统的风电场母线电压调节方法，其特征在于：步骤S1中，通过海上风电场汇集母线上安装的电压传感器实时检测海上风电场汇集点母线电压；通过海缆通信线将母线电压反馈至陆上低频交交换流器。
3.根据权利要求1所述的海上风电柔性低频送出系统的风电场母线电压调节方法，其特征在于：步骤S1中，判断母线电压是否超标，当判断为超标后才反馈至陆上低频交交换流器。
4.根据权利要求3所述的海上风电柔性低频送出系统的风电场母线电压调节方法，其特征在于：步骤S1中，根据风机运行调节、工程实际情况及相关标准要求，综合判断母线电压是否超标。
5.根据权利要求1所述的海上风电柔性低频送出系统的风电场母线电压调节方法，其特征在于：步骤S3中，结合海缆实际阻抗参数，计算反馈的母线电压与陆上低频交交换流器低频侧出口电压之间的受端压降，受端压降的计算公式为：
6.根据权利要求1所述的海上风电柔性
7.根据权利要求1所述的海上风电柔性低频送出系统的风电场母线电压调节方法，其特征在于：海上风电柔性低频送出系统包括多台海上风机、海上低频升压变压器、低频海缆、陆上低频降压变压器、基于模块化多电平矩阵式换流器拓扑的交交换流器、低频断路器、工频变压器，多台海上风机经过海缆汇集至海上升压站，通过海上低频升压变压器升压后经低频海缆到达陆上低频降压变压器，再通过交交换流器实现频率转换后，通过工频变压器升压并入工频电网，实现海上风机电能低频送出。
8.海上风电柔性低频送出系统的风电场母线电压调节系统，其特征在于：所述海上风电柔性低频送出系统的风电场母线电压调节系统包括：
9.根据权利要求8所述的海上风电柔性低频送出系统的风电场母线电压调节系统，其特征在于：还包括：
10.根据权利要求9所述的海上风电柔性低频送出系统的风电场母线电压调节方法，其特征在于：判断单元根据风机运行调节、工程实际情况及相关标准要求，综合判断母线电压是否超标。
...【技术特征摘要】
1.海上风电柔性低频送出系统的风电场母线电压调节方法，其特征在于：所述海上风电柔性低频送出系统的风电场母线电压调节方法包括：
2.根据权利要求1所述的海上风电柔性低频送出系统的风电场母线电压调节方法，其特征在于：步骤s1中，通过海上风电场汇集母线上安装的电压传感器实时检测海上风电场汇集点母线电压；通过海缆通信线将母线电压反馈至陆上低频交交换流器。
3.根据权利要求1所述的海上风电柔性低频送出系统的风电场母线电压调节方法，其特征在于：步骤s1中，判断母线电压是否超标，当判断为超标后才反馈至陆上低频交交换流器。
4.根据权利要求3所述的海上风电柔性低频送出系统的风电场母线电压调节方法，其特征在于：步骤s1中，根据风机运行调节、工程实际情况及相关标准要求，综合判断母线电压是否超标。
5.根据权利要求1所述的海上风电柔性低频送出系统的风电场母线电压调节方法，其特征在于：步骤s3中，结合海缆实际阻抗参数，计算反馈的母线电压与陆上低频交交换流器低频侧出口电压之间的受端压降，受端压降的计算公式为：
6.根据权利要求1所述的海上风电柔性低频送出系统的风电场母线电压调节方法，其特征在于：步骤s4中，根据当...
【专利技术属性】
技术研发人员：丁超，倪晓军，陆翌，裘鹏，陈骞，郑眉，谢浩铠，干方宇，
申请(专利权)人：国网浙江省电力有限公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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