【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种新能源直流汇集，特别是关于一种新能源直流汇集与外送系统及其送端侧启动方法。
技术介绍
1、灵活、平稳的启动方法是新能源直流外送系统安全稳定运行的前提。传统交流新能源场站往往应用“受端侧到送端侧”的启动方法，即从交流电网侧通过逆变器启动整个系统，这类启动方法利用了逆变器能量能够双向流通的特性。但对于新能源直流汇集与外送系统而言，为提高工程经济性，其能量流通往往是单向的，除储能变换器外，系统大部分变换器也都根据单向能量流通设计，采用了较多二极管器件，如外送直流变压器的高压侧由二极管整流电路构成。因此传统海上风电柔性直流外送系统“受端侧到送端侧”的启动方法并不适用于新能源直流汇集与外送系统。现有文献中公开的启动方法大多聚焦于模块化多电平换流器和外送直流变压器的单一装备预充电方法，对于单一功率流向的新能源直流汇集与外送系统，尚未有文献对其启动方法展开研究。
技术实现思路
1、针对上述问题，本专利技术的目的是提供一种新能源直流汇集与外送系统及其送端侧启动方法，其能实现系统从送端侧的安全可靠启动。
2、为实现上述目的，本专利技术采取以下技术方案：一种新能源直流汇集与外送系统，其包括：直流汇集部分，用于将新能源功率由低压侧汇聚输送至中压直流母线；直流外送部分，与中压直流母线连接，将汇聚的新能源功率由中压电压变换至高电压后输出；能量接收部分，与直流外送部分连接，用于将接收到的直流外送部分输出的功率传输至交流电网。
3、进一步，直流汇集部分包括：光伏系统、风
4、光伏系统和风电系统都与中压汇集直流变压器连接，将新能源功率由低压侧汇聚输送至中压直流母线，储能系统与储能变换器连接；
5、中压汇集直流变压器和储能变换器均连接至中压直流母线。
6、进一步，直流外送部分包括外送直流变压器和高压侧开关；中压直流侧与中压直流母线连接，高压直流侧经高压侧开关和直流输电线路与能量接收部分连接。
7、进一步，能量接收部分包括mmc，mmc的直流侧与外送直流变压器的高压直流侧连接，mmc的交流侧与交流电网连接；其中，mmc为模块化多电平换流器。
8、进一步，mmc包括并联的三个相单元，每个相单元的上下两端分别与直流母线的正负极相连，支撑直流电压；
9、每个相单元都由上桥臂和下桥臂串联构成，且上桥臂与下桥臂之间的连接点作为一相交流输出端；
10、上桥臂和下桥臂为对称结构，都由n个子模块和1个桥臂电感串联构成。
11、一种基于如上述新能源直流汇集与外送系统的送端侧启动方法，其包括：hvdc电压建立阶段、mvdc建立阶段、运行模式切换阶段和lvdc建立阶段；
12、hvdc电压建立阶段：mmc通过交流电网充电启动，当mmc内子模块电容电压达到额定电压之后，转入hvdc电压控制模式，并建立直流外送部分侧的高压直流电压；
13、mvdc建立阶段：由储能变换器建立直流汇集部分mvdc，外送直流变压器由中压侧进行充电启动，直至外送直流变压器内子模块电容电压达到额定值，闭合高压侧开关；
14、运行模式切换阶段：外送直流变压器进入mvdc电压控制模式，储能变换器进入功率控制模式，断开启动电阻，储能系统开始向电网端输送功率；
15、lvdc电压建立阶段：光伏系统、风电系统以mppt模式启动，汇集直流变压器控制风光侧直流低压电压，系统进入稳态运行。
16、进一步，储能变换器建立汇集部分中压直流电压，包括：闭合启动电阻的控制开关，使储能变换器工作于恒直流电压控制模式，直至直流汇集部分中压直流母线电压值稳定趋于额定值。
17、进一步，储能变换器由恒直流电压控制模式切换为功率控制模式，包括：当检测到直流汇集部分中压直流母线电压值稳定于额定值且外送直流变压器充电完成，则切换为功率控制模式，断开启动电阻开关。
18、进一步，启动电阻的参数的设置方法为：启动电阻使储能变换器电压控制阶段的负载率与电池荷电状态正相关，并控制在30％至60％区间。
19、一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质，所述一个或多个程序包括指令，所述指令当由计算设备执行时，使得所述计算设备执行上述方法中的任一方法。
20、本专利技术由于采取以上技术方案，其具有以下优点：
21、本专利技术针对所提新能源直流汇集与外送系统，提出了灵活平稳的启动方法，同时给出相应启动电阻的参数设计方法。该启动方法步骤清晰，变换器控制模式切换少，过程平滑；启动电阻参数设计兼顾电压控制静态和动态响应效果，也进一步考虑了储能能量消耗。该启动方法可实现新能源直流汇集与外送系统安全可靠启动，推动了其工程实用化进程。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种新能源直流汇集与外送系统，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述新能源直流汇集与外送系统，其特征在于，直流汇集部分包括：光伏系统、风电系统、储能系统、储能变换器和中压汇集直流变压器；
3.如权利要求1所述新能源直流汇集与外送系统，其特征在于，直流外送部分包括外送直流变压器和高压侧开关；中压直流侧与中压直流母线连接，高压直流侧经高压侧开关和直流输电线路与能量接收部分连接。
4.如权利要求1所述新能源直流汇集与外送系统，其特征在于，能量接收部分包括MMC，MMC的直流侧与外送直流变压器的高压直流侧连接，MMC的交流侧与交流电网连接；其中，MMC为模块化多电平换流器。
5.如权利要求4所述新能源直流汇集与外送系统，其特征在于，MMC包括并联的三个相单元，每个相单元的上下两端分别与直流母线的正负极相连，支撑直流电压；
6.一种基于如权利要求1至5任一项所述新能源直流汇集与外送系统的送端侧启动方法，其特征在于，包括：HVDC电压建立阶段、MVDC建立阶段、运行模式切换阶段和LVDC建立阶段；
7.如权利要求6
8.如权利要求6所述送端侧启动方法，其特征在于，储能变换器由恒直流电压控制模式切换为功率控制模式，包括：当检测到直流汇集部分中压直流母线电压值稳定于额定值且外送直流变压器充电完成，则切换为功率控制模式，断开启动电阻开关。
9.如权利要求6所述送端侧启动方法，其特征在于，启动电阻的参数的设置方法为：启动电阻使储能变换器电压控制阶段的负载率与电池荷电状态正相关，并控制在30％至60％区间。
10.一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质，其特征在于，所述一个或多个程序包括指令，所述指令当由计算设备执行时，使得所述计算设备执行如权利要求6至9所述方法中的任一方法。
...【技术特征摘要】
1.一种新能源直流汇集与外送系统，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述新能源直流汇集与外送系统，其特征在于，直流汇集部分包括：光伏系统、风电系统、储能系统、储能变换器和中压汇集直流变压器；
3.如权利要求1所述新能源直流汇集与外送系统，其特征在于，直流外送部分包括外送直流变压器和高压侧开关；中压直流侧与中压直流母线连接，高压直流侧经高压侧开关和直流输电线路与能量接收部分连接。
4.如权利要求1所述新能源直流汇集与外送系统，其特征在于，能量接收部分包括mmc，mmc的直流侧与外送直流变压器的高压直流侧连接，mmc的交流侧与交流电网连接；其中，mmc为模块化多电平换流器。
5.如权利要求4所述新能源直流汇集与外送系统，其特征在于，mmc包括并联的三个相单元，每个相单元的上下两端分别与直流母线的正负极相连，支撑直流电压；
6.一种基于如权利要求1至5任一项所述新能源直流汇集与外送系统的送端侧启动方法，其特征在于，包括：hv...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭铭群，李晖，索之闻，王智冬，汤志展，蒋维勇，郭皓池，王菲，李武华，张谦，杨贺雅，拾杨，陈泓佚，向鑫，邹欣，程雪婷，郑惠萍，
申请(专利权)人：国网经济技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。