[发明专利]一种海上风力发电系统、同步控制方法及海上输电系统

说明书

一种海上风力发电系统、同步控制方法及海上输电系统，海上风力发电系统包括：海上风力发电场，包括多个风力发电机；多个同步信号接收模块，与多个风力发电机的本地控制单元一一对应连接，多个同步信号接收模块皆用于接收无线同步信号并将无线同步信号转换为相位校准触发信号，相位校准触发信号用于促使风力发电机进行相位调节；无线同步信号由北斗、GPS、伽利略、GLONASS及GNSS/Loran‑C中至少一个发送。本发明通过接收系统发送的无线同步信号，不再需要利用锁相环技术来获取电网侧电压的电网相位同步信号，从而实现对风力发电机有效的调节。

技术领域

本发明属于直流输电领域，具体涉及一种海上风力发电系统、同步控制方法及海上输电系统。

背景技术

随着海上风电产业的发展，大规模、远距离海上风电并网稳定性问题越来越受到关注。由于海上风电场距离岸上电网比较远、连接海缆比较长，因此电网阻抗比较大。风机系统与电网阻抗互相耦合、风机变流器产生的谐波、以及风机控制系统之间的耦合作用，都可能导致系统稳定性下降，进而产生振荡甚至失稳。

为了解决这一问题，传统的方式是利用锁相环技术进行锁相，以达到稳定控制的目的。但是，在实际工作中，由于电网的系统阻抗偏大，海上风电场属于弱电网，锁相环技术不能保证风机变流器能够有效地获得电网相位同步信号，从而仍然存在系统振荡的问题。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种海上风力发电系统，解决了海上风力发电场因难以获得电网相位同步信号导致出现系统振荡的问题。本发明还提出了一种海上风机同步控制方法和一种海上输电系统。

根据本发明第一方面实施例的海上风力发电系统，包括以下步骤：

海上风力发电场，包括多个风力发电机，多个所述风力发电机共同用于向变电系统进行输电；

多个同步信号接收模块，与多个所述风力发电机的本地控制单元一一对应连接，多个所述同步信号接收模块皆用于接收无线同步信号并将所述无线同步信号转换为相位校准触发信号，所述相位校准触发信号用于促使所述风力发电机进行相位调节；所述无线同步信号由北斗、GPS、伽利略、GLONASS及GNSS/Loran-C中至少一个发送。

根据本发明实施例的海上风力发电系统，至少具有如下技术效果：通过同步信号接收模块可以接收无线同步信号并转换为相位校准触发信号，进而可以利用相位校准触发信号来进行相位调节，不再需要利用锁相环技术来获取海上电网侧电压的电网相位同步信号，完全避免了因为采用锁相环技术导致无法获得电网相位同步信号的问题。本发明实施例的海上风力发电系统相较于传统的锁相环技术而言，稳定性更高，控制过程更简单，能够有效解决风机系统振荡的问题，适合进行产业化推广。

根据本发明的一些实施例，每个所述风力发电机的本地控制单元皆内置有内部守时单元，每个所述内部守时单元皆用于为对应的所述本地控制单元提供本地时间信息。

根据本发明第二方面实施例的海上风机同步控制方法，包括：

获取相位校准触发信号，所述相位校准触发信号由同步信号接收模块转换无线同步信号得到，所述无线同步信号由北斗、GPS、伽利略、GLONASS及GNSS/Loran-C中至少一个发送至所述同步信号接收模块；

根据所述相位校准触发信号调整所述风力发电机输出侧的输出相位。

根据本发明实施例的海上风机同步控制方法，至少具有如下技术效果：通过获取无线同步信号来生成相位校准触发信号，不再需要利用锁相环技术来获取电网侧电压的电网相位同步信号，进而可以完全避免因为采用锁相环技术导致无法获得电网相位同步信号的问题。本发明实施例的海上风机同步控制方法相较于传统的锁相环技术而言，稳定性更高，控制过程更简单，能够有效解决风机系统振荡的问题，适合进行产业化推广。

根据本发明的一些实施例，上述海上风机同步控制方法还包括以下步骤：