[发明专利]一种海上风电不控整流直流输电系统的控制方法

权利要求书

1.一种海上风电不控整流直流输电系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

设置一海上风电不控整流直流输电系统，该系统包括：海上风电场、海上换流站、正负极海底直流海缆、陆上换流站和陆上电网；所述海上风电场包括依次相连的风力发电机、机端变流器、网端变流器和海上升压变压器，且所述海上升压变压器的交流侧经海上交流母线与所述海上换流站的交流侧相连，所述海上换流站的直流侧经所述正负极海底直流海缆与所述陆上换流站的直流侧相连；所述陆上换流站的交流侧与所述陆上电网相连；所述海上换流站包括全桥型MMC单元和二极管不控整流单元，所述全桥型MMC单元用于在海上风电场黑启动或正常运行时，为所述海上风电场提供启动电源或并网电压，且所述全桥型MMC单元的直流侧还设置有旁路开关；所述二极管不控整流单元用于对所述海上风电场输出的电能进行整流后传送到所述陆上换流站；所述陆上换流站包括晶闸管整流单元；

黑启动过程中，控制陆上换流站对海上换流站中的全桥型MMC单元进行预充电，通过全桥型MMC单元对海上风电场进行黑启动；

正常运行时，根据海上风电场内的风力发电机是否具备构网能力，选择构网型控制策略或跟网型控制策略，将海上风电场所发出的能量输出到直流侧，并经所述正负极海底直流海缆送出至陆上换流站和陆上电网；

当采用构网型控制策略时，包括以下步骤：

陆上换流站中晶闸管整流单元采用定直流电压控制策略，通过控制熄弧角使得晶闸管整流单元直流侧电压达到指令参考值；

控制海上换流站中全桥型MMC单元直流侧的输出电压为零，并合上全桥型MMC单元直流侧设置的旁路开关；

全桥型MMC单元采用定有功功率和输出交流电压控制策略，同时进行低次谐波抑制控制；

海上风电场采用构网型控制，通过二极管不控整流单元将海上风电场所发出的能量输出到直流侧，并经正负极海底直流海缆送出到晶闸管整流单元；

当采用跟网型控制策略时，包括以下步骤：

陆上换流站中晶闸管换流单元采用定直流电压控制策略，通过控制熄弧角使得晶闸管整流单元直流侧电压达到指令参考值；

控制海上换流站中全桥型MMC单元直流侧的输出电压为零，并合上全桥型MMC单元直流侧设置的旁路开关；

全桥型MMC单元采用定交流电压和交流频率控制策略；

海上风电场采用跟网型控制，通过二极管不控整流单元将海上风电场所发出的能量输出到直流侧，并经海底直流海缆送出到晶闸管整流单元。

2.如权利要求1所述的一种海上风电不控整流直流输电系统的控制方法，其特征在于，所述通过全桥型MMC单元对海上风电场进行黑启动的方法，包括以下步骤：

解锁晶闸管整流单元，对全桥型MMC单元进行预充电，使得全桥型MMC单元解锁；

控制全桥型MMC单元的交流侧输出电压，对海上风电场待黑启动区域内的全部风力发电机依次进行黑启动；

黑启动过程结束后，全桥型MMC单元进入正常运行时工作模式。

3.如权利要求2所述的一种海上风电不控整流直流输电系统的控制方法，其特征在于，所述解锁晶闸管整流单元，对全桥型MMC单元进行预充电，使得全桥型MMC单元解锁的方法，包括：

断开全桥型MMC单元直流侧的旁路开关；

断开全桥型MMC单元、二极管不控整流单元与海上风电场交流侧的连接，合上全桥型MMC单元、二极管不控整流单元与海上风电场直流侧的相关开关，使得直流侧回路畅通；

合上晶闸管整流单元与陆上电网交流侧的相关开关；

解锁晶闸管整流单元，通过控制熄弧角使得晶闸管整流单元直流侧输电电压为负电势，经正负极海底直流海缆和二极管不控整流单元对全桥型MMC单元进行不控预充电；

当全桥型MMC单元内子模块电容电压充电到可控充电阈值后，全桥型MMC单元进入有序可控充电阶段，直至充电到子模块电容电压额定值；

晶闸管整流单元控制全桥型MMC单元直流侧电压上升到启动阶段直流电压预设值后，全桥型MMC单元解锁。