[发明专利]海上风电经DR-MMC并联混合直流送出系统启动方法

说明书

本发明提供了一种海上风电经DR‑MMC并联混合直流送出系统启动方法，岸上柔直换流站启动，海上柔直换流站启动；启动部分直驱风电机组，定子侧开关在检测到机侧换流器空载电压与电机定子侧电压的相位和幅值均满足预设判据后合闸，实现并网发电；当海上风电场侧交流电压超出阈值范围，DR开始传输部分功率，进而剩余全部风电机组并网发电；本发明在无需对风电机组的控制和并网策略进行修改的基础上，利用送端DR和MMC之间的配合实现大规模海上风电的功率送出。

技术领域

本发明涉及风电控制技术领域，特别涉及一种海上风电经DR-MMC并联混合直流送出系统启动方法。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术，并不必然构成现有技术。

未来海上风电的大规模开发呈现出远距离、深海化及机组大型化趋势，直流输电送出方案更适用于海上风电的大规模远距离功率输送。

目前的海上风电直流送出系统大多采用模块化多电平换流器(multilevelmodular converter，MMC)，早期的Borwin1工程采用了两电平电压源型换流器(two levelvoltage source converter，2L-VSC)的柔直输电方案，均具备无源系统运行能力。SIEMENS公司在2015年推出了基于不控二极管整流(Diode Rectifier，DR)的海上风电直流送出方案，具备体积小、成本低、运行控制简单的优势，成为未来极具竞争力的备选方案之一。

但是，发明人发现，DR方案需要海上风电场交流侧具备无源运行能力，同时其启动过程需要交流回线、储能设备或启动电源，成本较高。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种海上风电经DR-MMC并联混合直流送出系统启动方法，在无需对风电机组的控制和并网策略进行修改的基础上，利用送端DR和MMC之间的配合实现大规模海上风电的功率送出。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明第一方面提供了一种海上风电经DR-MMC并联混合直流送出系统启动方法。

一种海上风电经DR-MMC并联混合直流送出系统启动方法，包括以下过程：

岸上柔直换流站启动，海上柔直换流站启动；

启动部分直驱风电机组，定子侧开关在检测到机侧换流器空载电压与电机定子侧电压的相位和幅值均满足预设判据后合闸，实现并网发电；

当海上风电场侧交流电压超出阈值范围，DR开始传输部分功率，进而剩余全部风电机组并网发电。

进一步的，当海上风电场侧交流电压超出阈值范围时，DR送端直流电压大于或等于受端MMC直流电压，DR开始传输部分功率。

进一步的，预设判据为：机侧换流器空载电压与电机定子侧电压幅值差的绝对值小于第一阈值，机侧换流器空载电压与电机定子侧电压相位差的绝对值小于第二阈值。

进一步的，岸上柔直换流站启动，包括：结合MMC的充电电阻，利用岸上交流系统对柔直换流站进行充电，建立系统的直流侧电压。

进一步的，海上柔直换流站启动，包括：在直流侧电压的波动在预设范围内后，海上MMC工作在无源运行模式，建立海上交流系统的电压。

进一步的，对于机侧换流器和网侧换流器的外环控制目标，分别采用定有功功率和定直流电压/无功功率的方式。

进一步的，机侧换流器基于定子电压定向，网侧换流器利用锁相环跟踪并网点电压。

本发明第二方面提供了一种海上风电经DR-MMC并联混合直流送出系统启动系统。

一种海上风电经DR-MMC并联混合直流送出系统启动系统，包括：