[发明专利]一种海上风电场柔直并网的有功频率控制方法及系统

说明书

本发明公开了一种海上风电场柔直并网的有功频率控制方法及系统，该方法包括：获取岸上交流电网接入点的频率信号，将频率信号传输至柔性直流系统岸上换流站的控制保护单元；当检测到柔性直流系统岸上换流站和海上风电场控制保护系统的站间通信系统正常时，将频率信号通过站间通信系统发送至海上风电场控制保护系统的频率有功调制模块；基于频率信号利用频率有功调制模块生成的有功功率调节量传输至海上风电场能量管理系统；海上风电场能量管理系统再根据有功功率调节量调制海上风电场输出的有功功率。从而实现调制海上风电场输出的有功功率，支撑岸上交流系统进行调频；实现了海上风电经柔直接入对岸上交流电网接入点的频率有功调节功能。

技术领域

本发明涉及新能源发电技术领域，具体涉一种海上风电场柔直并网的有功频率控制方法及系统。

背景技术

柔性直流输电系统基于电压源型换流器，具有不存在换相失败、独立控制有功功率和无功功率、可向无源网络供电等优点，为可再生能源并网提供了有效解决方案。近年来随着国内外大规模、远距离海上风电的快速发展，多个远海柔性直流输电工程处于规划阶段，未来可实现海上风电经柔直接入岸上交流电网。风电场的输送功率较大，在电网正常运行和事故状态下系统的频率有一定影响，需根据交流系统的频率变化调节输送功率。为提高电网整体性能，有必要在柔性直流系统中引入基于频率的功率调制功能。

当前基于频率的直流功率调制在常规直流领域已有工程应用，当某一侧交流系统发生故障导致频率异常变化时，直流输电系统可快速响应两侧频率变化而改变输电功率，以支援两侧交流进行辅助频率控制。现有技术中的海上风电场的电网在进行功率输出时采用的是功率控制模式，无法根据岸上交流系统的频率调节海上风电场输出的有功功率值，也无法支撑岸上交流系统调频。

发明内容

因此，本发明提供的一种海上风电场柔直并网的有功频率控制方法及系统，克服了现有技术根据岸上交流系统的频率调节海上风电场输出的有功功率值，也无法支撑岸上交流系统调频的缺陷。

第一方面，本发明实施例提供一种海上风电场柔直并网的有功频率控制方法，包括：获取岸上交流电网接入点的频率信号；将所述频率信号传输至柔性直流系统岸上换流站的控制保护单元；检测柔性直流系统岸上换流站和海上风电场控制保护系统的站间通信系统是否正常；当站间通信系统正常时，将所述频率信号通过所述站间通信系统发送至海上风电场控制保护系统的频率有功调制模块；基于所述频率信号利用所述频率有功调制模块，生成有功功率调节量；将所述有功功率调节量传输至海上风电场能量管理系统；根据所述海上风电场能量管理系统接收的所述有功功率调节量调制所述海上风电场输出的有功功率。

可选的，海上风电场柔直并网的有功频率控制方法还包括：当柔性直流系统岸上换流站和海上风电场控制保护系统的站间通信系统不正常时，所述海上风电场根据预设有功功率值输出。

可选的，所述获取岸上交流电网接入点的频率信号的步骤，包括：

采用锁相环实时测量岸上交流电网接入点频率，经过滤波处理后生成频率信号。

可选的，所述频率有功调制模块中的调制模式包括：频率敏感模式、高频有限频率敏感模式、低频有限频率敏感模式中的至少之一。

可选的，基于所述频率信号利用所述频率有功调制模块，生成功率调节量的步骤，包括：根据预设频率调制需求选择所述频率有功调制模块中的调制模式；根据所述调制模式中的预设算法，基于预设额定频率、预设合同柔性直流功率及所述频率信号生成有功功率调节量。

第二方面，本发明实施例还提供一种海上风电场的有功频率控制系统，包括：频率信号获取模块，用于获取岸上交流电网接入点的频率信号；