[发明专利]一种基于海上风电母线式系统的风力发电机组运行方法

说明书

本发明公开了一种基于海上风电母线式系统的风力发电机组运行方法，所述风力发电机组运行方法包括：当海上风电母线式系统中海上分频/低频电网额定频率为分频50/3±5％Hz就采用中压直配半直驱式双馈发电机，当海上分频/低频电网额定频为是低频10±17％Hz就采用中压直配直驱式双馈发电机。解决了深远海5‑20GW级别以上风力发电输电至岸上过程中的一个是海上长距离、大范围输电安全可靠运行问题、投入费用效率及生命周期度电成本的问题，并避免了昂贵大功率电力电子设备和大型重型机械变电设备在海上遭遇台风、火灾、盐雾等侵扰无法有效抗灾减灾的问题。

技术领域

本发明属于海上深远海风力发电技术领域，特别涉及一种基于海上风电母线式系统(分频/低频电网)的中压直配双馈风力发电机组运行方法。

背景技术

风能作为清洁的可再生新能源，是十分重要能源来源。目前，近海上风电场的大规模开发，得到了长足的发展。深远海有待开发的风电资源十分丰富；如何提高深远海风电资源开发的效益和可预期回报率，降低风电场全生命周期度电成本，就急需要有效开发深远海风电资源的先进技术，这是目前十分迫切需要解决问题。

海上常规的高压交流升压站及海底高压电缆长距离(大于70km)上岸入网输电，负荷矩小、输电成本高，海上常规的高压升压站抗海上恶劣环境要求高，遇到有不可抗拒的火灾发生，根本无法施救；单一回路上岸入网高压交流输电回路上的主要设备故障，本回路需要上网的风电机组无法正常发电运行，如遇台风风电机组的安全面临很大风险。

海上常规的高压直流换流站及海底高压直流电缆长距离(大于70km)上岸入网输电，负荷矩高、海上换流站成本高，海上常规的高压直流换流站抗海上恶劣环境要求很高，遇到有不可抗拒的火灾发生，根本无法施救；单一回路上岸入网高压直流输电回路上主要设备故障，本回路上的风电机组无法正常发电运行，如遇台风风电机组的安全面临很大风险。

发明内容

本发明目的在于，针对上述深远海海上风力发电、远距离输电，采用常规工频交流高电压输电和直流高电压输电上岸方案运行，存在安全可靠性、效率、性价比等的问题。因此，对于深海远海上风力发电、远距离输电，提出了一种基于海上风电母线式系统的风力发电机组运行方法。

本发明目的通过下述技术方案来实现：

一种基于海上风电母线式系统的风力发电机组运行方法，所述风力发电机组运行方法包括：当海上风电母线式系统中海上分频/低频电网额定频率为分频50/3±5％Hz就采用中压直配半直驱式双馈发电机，当海上分频/低频电网额定频为是低频10±17％Hz就采用中压直配直驱式双馈发电机。

根据一个优选的实施方式，海上若干个相邻风电场的风电场虚拟发电机，经过其枢纽双母线纵向入线；且多个相邻枢纽双母线中上母线与下母线与之间分别由枢纽双母线间横向连线连接，组成了海上分频/低频电网的海上风电母线式系统。

根据一个优选的实施方式，所述海上分频/低频电网包括：海上风电场虚拟发电机集群、分频/低频输电网和VSC集群分频/低频电网侧；其中，海上风电场虚拟发电机集群中各个风电场虚拟发电机环网两路纵向出线输出,通过海上分频/低频输电网，从VSC集群分频/低频电网侧上网。

根据一个优选的实施方式，所述海上分频/低频输电网包括各个风电场虚拟发电机环网两路纵向输出线路。分别为海上风电场纵向输出段中对应的枢纽双母线纵向入线和海上风电场纵向输出段中对应的枢纽双母线纵向出线，以及海上风电母线式系统中各枢纽双母线和各枢纽双母线间横向连接线路。

根据一个优选的实施方式，所述海上风电场虚拟发电机集群:包括若干个风电场虚拟发电机，每个风电场虚拟发电机有若干个发电单元和若干个升压高阻抗变压器，各个发电单元有若干个中压直配双馈风电机组。