[实用新型]一种基于多端口直流变压器的风电场全直流汇集送出系统

说明书

本实用新型公开了一种基于多端口直流变压器的风电场全直流汇集送出系统，包括：多端口直流变压器、直流保护装置和多个直流风力发电机组阵列，多端口直流变压器包括多个输入端口，每个直流风力发电机组阵列通过汇集母线和多端口直流变压器的每个输入端口一一对应连接；直流保护装置安装在直流风力发电机组阵列中和/或安装在汇集母线上，直流保护装置用于防反充和故障限流。以多端口直流变压器作为汇集枢纽，传输电流从直流风力发电机组阵列出口到多端口直流变压器，均采用直流电能变换方式，在兼顾柔性直流高压直流输电技术优势的同时，解决了交流汇集带来的诸多问题，多端口直流变压器和直流保护装置的设置，提高了汇集送出系统的效率与可靠性。

技术领域

本实用新型涉及新能源并网技术领域，具体涉及一种基于多端口直流变压器的风电场全直流汇集送出系统。

背景技术

新能源具有随机性、波动性、间歇性，大规模开发并网后，电力系统“双高双峰”特征日益凸显，电网安全运行和电力可靠供应面临极大挑战。为此，去年提出了构建以新能源为主体的新型电力系统，其显著特征是风电、光伏等新能源在电源结构中占据主导地位，常规电源转变为调节性和保障性电源。在我国，海上风电发展呈现规模化、基地化的发展趋势，我国陆上大型风电、光伏发展势头不减，已规划几个亿千瓦的沙漠、戈壁、荒漠等大型风电光伏基地。然而受环境条件约束，远海风电等远距离、大规模新能源并网开发技术难度大、成本高，高效经济的并网技术已成为规模化新能源开发亟待解决的关键技术问题。

高效、经济、可靠的新能源并网技术是实现新能源规模化开发的关键技术方向。现有新能源并网技术主要有：工频交流并网技术与柔性直流并网技术，这两种技术路线在汇集环节均采用交流汇集方式。柔性直流输电是目前国际上公认的规模化远海风电并网首选技术路线，也是当前唯一具有工程实践经验的远海风电并网技术。欧洲德国北海地区，已经陆续投运了数十条海上风电柔性直流输电工程；我国在这方面起步较晚，仅有刚刚投运的三峡如东工程。然而，随着远海风电场容量、面积不断增大，柔性直流应用于远海风电并网的技术经济问题日渐突出，主要表现在：工程投资成本高昂，交流汇集效率难以提升，宽频谐振危及系统安全。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例提供一种基于多端口直流变压器的风电场全直流汇集送出系统，以解决现有技术中交流汇集效率难以提升，安全性较差的技术问题。

本实用新型实施例提供的技术方案如下：

本实用新型实施例第一方面提供一种基于多端口直流变压器的风电场全直流汇集送出系统，包括：多端口直流变压器、直流保护装置和多个直流风力发电机组阵列，所述多端口直流变压器包括多个输入端口，每个直流风力发电机组阵列通过汇集母线和所述多端口直流变压器的每个输入端口一一对应连接；所述直流保护装置安装在所述直流风力发电机组阵列中和/或所述直流保护装置安装在所述汇集母线上，所述直流保护装置用于防反充和故障限流。

可选地，所述直流风力发电机组阵列包括多个并联的风力发电机组簇，每个所述风力发电机组簇包括多个串联的风力发电机组。

可选地，该基于多端口直流变压器的风电场全直流汇集送出系统还包括：直流开关装置，所述直流开关装置安装在所述直流风力发电机组阵列中和/或所述直流保护装置安装在所述多端口直流变压器的输入端口。

可选地，所述直流风力发电机组阵列包括多个并联的风力发电机组簇，每个所述风力发电机组簇包括多个串联的风力发电机组，在所述直流开关装置安装在所述直流风力发电机组阵列中的情况下，所述直流开关装置安装在所述风力发电机组簇的支路两端。

可选地，在所述直流保护装置安装在所述直流风力发电机组阵列中的情况下，所述直流保护装置安装在所述风力发电机组簇的支路两端，所述直流保护装置包括并联连接的二极管和直流机械开关。