【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种基于直流耗能装置的海上风电送出系统的保护方法，属于电力保护。
技术介绍
1、针对大容量海上风电柔性直流集中送出的工况，该工况下往往需要多台换流变升压接入电网。为了节约成本，n台换流变的总额定额定容量一般仅略大于系统输送的总额定容量，因此在n-1的情况下，剩余的换流变总额定容量一般小于系统输送的总额定容量。同理陆上换流站的送出线路，为了节约成本，n条送出线路的总额定容量一般仅略大于系统输送的总额定容量，因此在n-1的情况下，剩余的线路总额定容量一般小于系统输送的总额定容量。
2、以目前igbt设备的参数以及国内目前先进技术情况，一般柔性直流系统的参数为±500kv/2ka，折算输送容量为2100mva，一般500kv的变压器的容量都不超过1000mva，因此会需要2台以上。但是本专利也不仅限于2100mva，只要是容量大导致需要多台换流变或多条送出线路，且送出线路或者陆上换流变n-1时会过载均可以使用。
3、针对陆上换流变或者送出线路n-1的工况，该工况下剩余的换流变和线路将会通过n/(n-1)倍的功率(电流)。若要保证送出线路的导线和陆上换流变不损坏，提出n-1保护系统。
技术实现思路
1、为了解决上述现有技术中存在的问题，本专利技术提出了一种基于直流耗能装置的海上风电送出系统的保护方法。
2、本专利技术的技术方案如下：
3、一方面，本专利技术提供了一种基于直流耗能装置的海上风电送出系统的保护方法，包括如下步骤：p>
4、当海上风电送出系统中第一设备发生故障时，电路功率转移至其余n-1台设备上，判断n-1台设备中每一个设备的输送功率是否满足大于该设备的极限输送功率；
5、若满足则对该设备采取保护措施，判断第一设备中的断路器三相是否处于分位，若处于分位且非手分闭锁，则启动过载保护判断；所述过载保护判断为判断第一设备的输送电流是否满足小于对应设备的额定输送电流，若满足则判定第一设备断开；
6、对n-1台设备中每一台设备进行电流采样，得到采样电流，将采样电流与整定电流进行比较；若采样电流小于整定电流值，则不启动逻辑环节；反之，根据预设的延时时长启动逻辑环节：
7、通过直流耗能装置的控保策略，使该线路的输送功率下降；其中包括通过计算出直流耗能装置的开通时间和关断时间来保护海上风电送出系统。
8、作为优选，所述直流耗能装置的控保策略的步骤具体为：
9、通过控制直流耗能装置的导通和关断时间，消耗陆上换流器的流入能量，使陆上换流器的流出能量降低，降低陆上换流器的流出功率；
10、陆上换流器总的电容储存能量，具体如下式所示：
11、
12、其中，c0为单个mmc模块的支撑电容容值，u0为单个mmc模块的额定电压，nmmc为运行子模块数；
13、所述运行子模块数，具体如下式所示：
14、
15、其中，udc为海上风电送出系统的电压；
16、陆上换流器电压波动ε时的能量变化，具体如下式所示：
17、
18、其中，ε为电容电压波动百分比；
19、直流耗能装置的消耗能量，具体如下式所示：
20、whnp＝phnpthnk
21、其中，phnp为直流耗能装置的损耗，thnk为直流耗能装置的开通时间；
22、陆上换流器在启动控保策略后流出能量的参考值，具体如下式所示：
23、wlfdef＝plfdef*(thnk+thng)
24、其中，plfdef为陆上换流器在控保策略启动后需要控制的流出功率参考值，thng为直流耗能装置的关断时间；
25、陆上换流器的流入能量，具体如下式所示：
26、w′lf＝p′lf*(thnk+thng)
27、其中，p′lf为陆上换流器流入功率；
28、所述陆上换流器流入功率，具体如下式所示：
29、p‘lf＝2udcidc
30、其中，udc为海上风电送出系统的电压，idc为海上风电送出系统的电流；
31、直流耗能装置的开通时间，具体如下式所示：
32、p′lfthnk-phnpthnk+wlfcε＝plfdefthnk
33、
34、
35、直流耗能装置的关断时间，具体如下式所示：
36、p′lfthng-wlfcε＝plfdefthng
37、
38、
39、所述直流耗能装置需满足其容量应大于陆上换流器流入功率与流出功率的差值，具体如下式所示：
40、plfp>p′lf-plfdef
41、当海上风电送出系统满载时，陆上换流器流入功率最大，陆上换流器流入功率为海上风电送出系统总功率，具体如下式所示：
42、p′lf＝ps
43、在n-1时，流出功率最大参考值为系统总功率的具体如下式所示：
44、
45、即直流耗能装置的容量应满足下式：
46、
47、作为优选，所述风电集中柔性直流送出系统包括陆上换流站、直流海缆、海上换流站和海上风机；所述陆上换流站包括陆上换流变压器、送出线路、直流耗能装置；所述海上换流站包括海上换流变压器；所述海上风机包括海上换流变压器和与之对应的风机支路。
48、另一方面，本专利技术还提供一种基于直流耗能装置的海上风电送出系统的保护系统，包括：
49、系统功率n-1模块，当海上风电送出系统中第一设备发生故障时，电路功率转移至其余n-1台设备上，判断n-1台设备中每一个设备的输送功率是否满足大于该设备的极限输送功率；
50、故障设备断开判断模块，若满足则对该设备采取保护措施，判断第一设备中的断路器三相是否处于分位，若处于分位且非手分闭锁，则启动过载保护判断；所述过载保护判断为判断第一设备的输送电流是否满足小于对应设备的额定输送电流，若满足则判定第一设备断开；
51、设备保护模块，对n-1台设备中每一台设备进行电流采样，得到采样电流，将采样电流与整定电流进行比较；若采样电流小于整定电流值，则不启动逻辑环节；反之，根据预设的延时时长启动逻辑环节：通过直流耗能装置的控保策略，使该线路的输送功率下降；其中包括通过计算出直流耗能装置的开通时间和关断时间来保护海上风电送出系统。
52、作为优选，所述直流耗能装置的控保策略的步骤具体为：
53、通过控制直流耗能装置的导通和关断时间，消耗陆上换流器的流入能量，使陆上换流器的流出能量降低，降低陆上换流器的流出功率；
54、陆上换流器总的电容储存能量，具体如下式所示：
55、
56、其中，c0为单个mmc模块的支撑电容容值，u0为单个mmc模块的额定电压，nmmc为运行子模块数；...
【技术保护点】
1.一种基于直流耗能装置的海上风电送出系统的保护方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于直流耗能装置的海上风电送出系统的保护方法，其特征在于，所述直流耗能装置的控保策略的步骤具体为：
3.根据权利要求1所述的一种基于直流耗能装置的海上风电送出系统的保护方法，其特征在于：
4.一种基于直流耗能装置的海上风电送出系统的保护系统，其特征在于，包括：
5.根据权利要求4所述的一种基于直流耗能装置的海上风电送出系统的保护系统，其特征在于，所述直流耗能装置的控保策略的步骤具体为：
6.根据权利要求4所述的一种基于直流耗能装置的海上风电送出系统的保护系统，其特征在于：
7.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至4任一项所述的一种基于直流耗能装置的海上风电送出系统的保护方法。
8.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至4任一项所
...【技术特征摘要】
1.一种基于直流耗能装置的海上风电送出系统的保护方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于直流耗能装置的海上风电送出系统的保护方法，其特征在于，所述直流耗能装置的控保策略的步骤具体为：
3.根据权利要求1所述的一种基于直流耗能装置的海上风电送出系统的保护方法，其特征在于：
4.一种基于直流耗能装置的海上风电送出系统的保护系统，其特征在于，包括：
5.根据权利要求4所述的一种基于直流耗能装置的海上风电送出系统的保护系统，其特征在于，所述直流耗能装置的...
【专利技术属性】
技术研发人员：汪逍旻，林传伟，詹银，黄俊昆，张前楸，陈国锴，陈盼，岳长城，
申请(专利权)人：中国电建集团福建省电力勘测设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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