CN113285478A - 适用于海上风电场的串联多端直流系统的控制方法和装置 - Google Patents

适用于海上风电场的串联多端直流系统的控制方法和装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种适用于海上风电场的串联多端直流系统的控制方法和装置，包括：基于串联多端直流系统的直流电流、注入电网的无功功率、预设的直流电流参考值和预设的无功功率参考值，采用双闭环控制法，获取位于岸上的换流站的第一参考波；根据第一参考波，对位于岸上的换流站进行控制；在串联多端直流系统的直流电流恒定后，采用基于孤岛运行的V‑F控制法，获取位于海上的换流站的第二参考波；并通过预设的直流偏置值，获取位于海上的换流站的第三参考波；根据第二参考波和第三参考波，对位于海上的换流站的交流侧和直流侧电压进行解耦控制。本发明实施例能够直接适用于现今主要应用的跟网型风机的海上风电场，提高海上风电的输送能力。

Description

适用于海上风电场的串联多端直流系统的控制方法和装置
技术领域
本发明属于输配电技术领域，尤其涉及一种适用于海上风电场的串联多端直流系统的控制方法和装置。
背景技术
大力发展可再生能源是全球范围内应对气候变化的重要手段。随着陆地上的优质资源逐渐被开发利用，人类开始转向面积更广、资源更为丰富的海洋，海上风力发电成为关注焦点。我国海上风电资源丰富且邻近电力负荷区域，有望成为未来可再生能源发展的主要方向。目前多处海上风场并联形成多端高压直流输电系统是实现远海风电长距离传输的主要方式。随着海上风电规模扩大、数量增多，输电系统容量和电压等级逐渐升高，目前亟须研究一种适用于海上风电场的串联多端直流系统的控制方法。
发明内容
本发明提供一种适用于海上风电场的串联多端直流系统的控制方法和装置，可以直接适用于现今主要应用的跟网型风机的海上风电场而无需改变其风机的控制策略，提高海上风电的输送能力。
本发明实施例提供一种适用于海上风电场的串联多端直流系统的控制方法，所述串联多端直流系统由位于岸上和海上的若干个换流站串联连接组成，其中，所述位于岸上的换流站、所述位于海上的换流站均包括基于全桥模块的模块化多电平换流器；所述控制方法包括：
基于所述串联多端直流系统的直流电流、注入电网的无功功率、预设的直流电流参考值和预设的无功功率参考值，采用双闭环控制法，获取所述位于岸上的换流站的第一参考波；
根据所述第一参考波，对所述位于岸上的换流站进行控制，以使所述串联多端直流系统的直流电流保持恒定；
在所述串联多端直流系统的直流电流恒定后，采用基于孤岛运行的V-F控制法，获取所述位于海上的换流站的第二参考波；并通过预设的直流偏置值，获取所述位于海上的换流站的第三参考波；
根据所述第二参考波和所述第三参考波，对所述位于海上的换流站的交流侧和直流侧电压进行解耦控制，以为所述海上风电场提供稳定的交流侧电压并将海上风电在最大功率点跟踪模式下全部送出。
进一步地，所述采用基于孤岛运行的V-F控制法，获取所述位于海上的换流站的第二参考波，包括：
基于所述串联多端直流系统的三相电压、预设的交流电压参考值、预设的频率，采用基于孤岛运行的V-F控制法，获取所述位于海上的换流站的第二参考波。
进一步地，通过以下步骤，获取所述预设的直流偏置值：
设定所述预设的直流偏置值为所述串联多端直流系统的额定直流电压一半的k倍；其中，所述k值的计算公式如下：
Figure BDA0003085711110000021
其中，
Figure BDA0003085711110000022
为海上风电场的实时输出功率，Idc为串联多端直流系统的直流电流，Udc_rate为串联多端直流系统的额定直流电压。
进一步地，通过以下步骤，获取所述预设的直流电流参考值：
设定所述预设的直流电流参考值为至少一个位于岸上的换流站的额定直流电流。
相应地，本发明实施例提供一种适用于海上风电场的串联多端直流系统的控制装置，所述串联多端直流系统由位于岸上和海上的若干个换流站串联连接组成，其中，所述位于岸上的换流站、所述位于海上的换流站均包括基于全桥模块的模块化多电平换流器；所述控制装置包括控制平台，所述控制平台用于：
基于所述串联多端直流系统的直流电流、注入电网的无功功率、预设的直流电流参考值和预设的无功功率参考值，采用双闭环控制法，获取所述位于岸上的换流站的第一参考波；
根据所述第一参考波，对所述位于岸上的换流站进行控制，以使所述串联多端直流系统的直流电流保持恒定；
在所述串联多端直流系统的直流电流恒定后，采用基于孤岛运行的V-F控制法，获取所述位于海上的换流站的第二参考波；并通过预设的直流偏置值，获取所述位于海上的换流站的第三参考波；
根据所述第二参考波和所述第三参考波，对所述位于海上的换流站的交流侧和直流侧电压进行解耦控制，以为所述海上风电场提供稳定的交流侧电压并将海上风电在最大功率点跟踪模式下全部送出。
进一步地，所述控制平台还用于：
基于所述串联多端直流系统的三相电压、预设的交流电压参考值、预设的频率，采用基于孤岛运行的V-F控制法，获取所述位于海上的换流站的第二参考波。
进一步地，所述控制平台还用于：
通过以下步骤，获取所述预设的直流偏置值：
设定所述预设的直流偏置值为所述串联多端直流系统的额定直流电压一半的k倍；其中，所述k值的计算公式如下：
Figure BDA0003085711110000031
其中，
Figure BDA0003085711110000032
为海上风电场的实时输出功率，Idc为串联多端直流系统的直流电流，Udc_rate为串联多端直流系统的额定直流电压。
进一步地，所述控制平台还用于：
通过以下步骤，获取所述预设的直流电流参考值：
设定所述预设的直流电流参考值为至少一个位于岸上的换流站的额定直流电流。
本发明实施例提供的适用于海上风电场的串联多端直流系统的控制方法和装置，基于所述串联多端直流系统的直流电流、注入电网的无功功率、预设的直流电流参考值和预设的无功功率参考值，采用双闭环控制法，获取所述位于岸上的换流站的第一参考波；根据所述第一参考波，对所述位于岸上的换流站进行控制，以使所述串联多端直流系统的直流电流保持恒定；在所述串联多端直流系统的直流电流恒定后，采用基于孤岛运行的V-F控制法，获取所述位于海上的换流站的第二参考波；并通过预设的直流偏置值，获取所述位于海上的换流站的第三参考波；根据所述第二参考波和所述第三参考波，对所述位于海上的换流站的交流侧和直流侧电压进行解耦控制，以为所述海上风电场提供稳定的交流侧电压并将海上风电在最大功率点跟踪模式下全部送出。本发明实施例利用全桥模块的负压输出能力实现位于海上的换流站的交流侧和直流侧电压解耦控制，直接适用于现今主要应用的跟网型风机的海上风电场而无需改变其风机的控制策略，提高海上风电的输送能力。
附图说明
图1是本发明实施例提供的适用于海上风电场的串联多端直流系统的控制方法的流程示意图；
图2是本发明实施例提供的适用于海上风电场的串联多端直流系统的单极接线方式示意图；
图3是本发明实施例提供的适用于海上风电场的串联多端直流系统的双极接线方式示意图；
图4是本发明实施例提供的位于海上的换流站控制框图；
图5是本发明实施例提供的位于岸上的换流站控制框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参见图1，是本发明实施例提供的适用于海上风电场的串联多端直流系统的控制方法的流程示意图；
本发明实施例提供的适用于海上风电场的串联多端直流系统的控制方法，所述串联多端直流系统由位于岸上和海上的若干个换流站串联连接组成，其中，所述位于岸上的换流站、所述位于海上的换流站均包括基于全桥模块的模块化多电平换流器；所述控制方法包括：
S11，基于所述串联多端直流系统的直流电流、注入电网的无功功率、预设的直流电流参考值和预设的无功功率参考值，采用双闭环控制法，获取所述位于岸上的换流站的第一参考波；
S12，根据所述第一参考波，对所述位于岸上的换流站进行控制，以使所述串联多端直流系统的直流电流保持恒定；
S13，在所述串联多端直流系统的直流电流恒定后，采用基于孤岛运行的V-F控制法，获取所述位于海上的换流站的第二参考波；并通过预设的直流偏置值，获取所述位于海上的换流站的第三参考波；
S14，根据所述第二参考波和所述第三参考波，对所述位于海上的换流站的交流侧和直流侧电压进行解耦控制，以为所述海上风电场提供稳定的交流侧电压并将海上风电在最大功率点跟踪模式下全部送出。
在一具体实施中，换流站具体采用单极单阀组或单极双阀组方案应根据具体的经济技术分析确定。每个换流站包括交流断路器、充电电阻、桥臂电抗器、柔性直流换流阀等一次设备和测量装置、柔直阀控和控制保护装置等二次设备；测量装置包括交流电压、交流电流、直流电压和直流电流测量装置。
需要说明的，由于海水中不能长时间通过大电流，无法采用单极大地(海水)回线运行方式，应根据不同风电场容量、各风电场与陆地接入点的相对位置关系，可选择采用单极(非对称)方案和双极方案，并根据相距一定距离的多个海上风电场情况进行灵活的多端换流站组合。优选的，对于1000MW级容量及以下的风电场，采用单极(非对称)接线方案将各换流站串联形成适用于海上风电场的串联多端直流系统；对于1000MW级以上容量的风电场，采用双极方案将各换流站串联形成适用于海上风电场的串联多端直流系统。对于单极方案，采用金属回线方式，参见图2，是本发明实施例提供的适用于海上风电场的串联多端直流系统的单极接线方式示意图；对于双极方案，为降低直流海缆成本，不设置双极中性线海缆，参见图3，是本发明实施例提供的适用于海上风电场的串联多端直流系统的双极接线方式示意图。其中，接地极仅设置在位于岸上的换流站。
参见图4，是本发明实施例提供的位于海上的换流站控制框图；
作为上述方案的改进，所述采用基于孤岛运行的V-F控制法，获取所述位于海上的换流站的第二参考波，包括：
基于所述串联多端直流系统的三相电压、预设的交流电压参考值、预设的频率，采用基于孤岛运行的V-F控制法，获取所述位于海上的换流站的第二参考波。
作为上述方案的改进，通过以下步骤，获取所述预设的直流偏置值：
设定所述预设的直流偏置值为所述串联多端直流系统的额定直流电压一半的k倍；其中，所述k值的计算公式如下：
Figure BDA0003085711110000061
其中，
Figure BDA0003085711110000062
为海上风电场的实时输出功率，Idc为串联多端直流系统的直流电流，Udc_rate为串联多端直流系统的额定直流电压。
需要说明的，由于全桥功率模块可以生成负电平，因此理论上全桥功率模块的电压调制比范围是0～无穷大。交直流解耦具体实现方法是将位于海上的换流站的参考波的生成分为两部分，具体的，第一部分是基于孤岛运行的V-F控制模式生成，即d轴控制交流侧电压，采用比例积分控制器使交流侧电压幅值达到预设的电压参考值V* rms；q轴直接等于零；并根据预设的频率，采用锁相环生成换流器频率及相位锁定，优选的，所述预设的频率为50Hz；第一部分为基于跟网型风机的海上风电场提供了稳定的交流侧电压和频率；第二部分由直流电压控制模式生成，具体通过改变直流偏置的参考值实现。对位于海上的换流站的控制目标为：1)为基于跟网型风机的海上风电场提供稳定的交流侧电压；2)控制直流电压以保证将海上风电在最大功率点跟踪(MPPT)模式下全部送出。
参见图5，是本发明实施例提供的位于岸上的换流站控制框图；
作为上述方案的改进，通过以下步骤，获取所述预设的直流电流参考值：
设定所述预设的直流电流参考值为至少一个位于岸上的换流站的额定直流电流。
需要说明的，由于风电输出功率会实时波动，为了避免位于海上的换流站的直流电压过高，导致位于海上的换流站的调制比较小，效率降低，故将预设的直流电流参考值设定为至少一个位于岸上的换流站的额定直流电流，以控制所述串联多端直流系统的直流电流保持恒定。对于位于岸上的换流站，采用传统内外双闭环控制方式，外环控制的输入量分别为串联多端直流系统的直流电流参考值Idcref和注入电网的无功功率参考值Qref。外环控制的目的主要为保持直流侧电流恒定(直流电流额定值)，抵抗内环干扰，产生电流内环所需的信号idref、iqref，电流内环的作用为使电流快速跟随指定电流，为使电流内环精确线性化。
可以理解的，上述两部分交、直流电压控制输出相加形成最终的换流站参考波。现今海上风电主要采用跟网型风机，采用本发明实施例的控制方法不需要改变风机的控制，即可实现深远海风电串联多端直流方式送出。
本发明实施例还提供一种适用于海上风电场的串联多端直流系统的控制装置，所述串联多端直流系统由位于岸上和海上的若干个换流站串联连接组成，其中，所述位于岸上的换流站、所述位于海上的换流站均包括基于全桥模块的模块化多电平换流器；所述控制装置包括控制平台，所述控制平台用于：
基于所述串联多端直流系统的直流电流、注入电网的无功功率、预设的直流电流参考值和预设的无功功率参考值，采用双闭环控制法，获取所述位于岸上的换流站的第一参考波；
根据所述第一参考波，对所述位于岸上的换流站进行控制，以使所述串联多端直流系统的直流电流保持恒定；
在所述串联多端直流系统的直流电流恒定后，采用基于孤岛运行的V-F控制法，获取所述位于海上的换流站的第二参考波；并通过预设的直流偏置值，获取所述位于海上的换流站的第三参考波；
根据所述第二参考波和所述第三参考波，对所述位于海上的换流站的交流侧和直流侧电压进行解耦控制，以为所述海上风电场提供稳定的交流侧电压并将海上风电在最大功率点跟踪模式下全部送出。
作为上述方案的改进，所述控制平台还用于：
基于所述串联多端直流系统的三相电压、预设的交流电压参考值、预设的频率，采用基于孤岛运行的V-F控制法，获取所述位于海上的换流站的第二参考波。
作为上述方案的改进，所述控制平台还用于：
通过以下步骤，获取所述预设的直流偏置值：
设定所述预设的直流偏置值为所述串联多端直流系统的额定直流电压一半的k倍；其中，所述k值的计算公式如下：
Figure BDA0003085711110000081
其中，
Figure BDA0003085711110000082
为海上风电场的实时输出功率，Idc为串联多端直流系统的直流电流，Udc_rate为串联多端直流系统的额定直流电压。
作为上述方案的改进，所述控制平台还用于：
通过以下步骤，获取所述预设的直流电流参考值：
设定所述预设的直流电流参考值为至少一个位于岸上的换流站的额定直流电流。
本发明实施例提供的适用于海上风电场的串联多端直流系统的控制方法和装置，基于所述串联多端直流系统的直流电流、注入电网的无功功率、预设的直流电流参考值和预设的无功功率参考值，采用双闭环控制法，获取所述位于岸上的换流站的第一参考波；根据所述第一参考波，对所述位于岸上的换流站进行控制，以使所述串联多端直流系统的直流电流保持恒定；在所述串联多端直流系统的直流电流恒定后，采用基于孤岛运行的V-F控制法，获取所述位于海上的换流站的第二参考波；并通过预设的直流偏置值，获取所述位于海上的换流站的第三参考波；根据所述第二参考波和所述第三参考波，对所述位于海上的换流站的交流侧和直流侧电压进行解耦控制，以为所述海上风电场提供稳定的交流侧电压并将海上风电在最大功率点跟踪模式下全部送出。本发明实施例利用全桥模块的负压输出能力实现位于海上的换流站的交流侧和直流侧电压解耦控制，能够大幅降低海上风电场电压等级，大幅降低风场建设，并直接适用于现今主要应用的跟网型风机的海上风电场而无需改变其风机的控制策略，提高海上风电的输送能力。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种适用于海上风电场的串联多端直流系统的控制方法，其特征在于，所述串联多端直流系统由位于岸上和海上的若干个换流站串联连接组成，其中，所述位于岸上的换流站、所述位于海上的换流站均包括基于全桥模块的模块化多电平换流器；所述控制方法包括：
基于所述串联多端直流系统的直流电流、注入电网的无功功率、预设的直流电流参考值和预设的无功功率参考值，采用双闭环控制法，获取所述位于岸上的换流站的第一参考波；
根据所述第一参考波，对所述位于岸上的换流站进行控制，以使所述串联多端直流系统的直流电流保持恒定；
在所述串联多端直流系统的直流电流恒定后，采用基于孤岛运行的V-F控制法，获取所述位于海上的换流站的第二参考波；并通过预设的直流偏置值，获取所述位于海上的换流站的第三参考波；
根据所述第二参考波和所述第三参考波，对所述位于海上的换流站的交流侧和直流侧电压进行解耦控制，以为所述海上风电场提供稳定的交流侧电压并将海上风电在最大功率点跟踪模式下全部送出。
2.如权利要求1所述的适用于海上风电场的串联多端直流系统的控制方法，其特征在于，所述采用基于孤岛运行的V-F控制法，获取所述位于海上的换流站的第二参考波，包括：
基于所述串联多端直流系统的三相电压、预设的交流电压参考值、预设的频率，采用基于孤岛运行的V-F控制法，获取所述位于海上的换流站的第二参考波。
3.如权利要求1所述的适用于海上风电场的串联多端直流系统的控制方法，其特征在于，通过以下步骤，获取所述预设的直流偏置值：
设定所述预设的直流偏置值为所述串联多端直流系统的额定直流电压一半的k倍；其中，所述k值的计算公式如下：
Figure FDA0003085711100000021
其中，
Figure FDA0003085711100000022
为海上风电场的实时输出功率，Idc为串联多端直流系统的直流电流，Udc_rate为串联多端直流系统的额定直流电压。
4.如权利要求1所述的适用于海上风电场的串联多端直流系统的控制方法，其特征在于，通过以下步骤，获取所述预设的直流电流参考值：
设定所述预设的直流电流参考值为至少一个位于岸上的换流站的额定直流电流。
5.一种适用于海上风电场的串联多端直流系统的控制装置，其特征在于，所述串联多端直流系统由位于岸上和海上的若干个换流站串联连接组成，其中，所述位于岸上的换流站、所述位于海上的换流站均包括基于全桥模块的模块化多电平换流器；所述控制装置包括控制平台，所述控制平台用于：
基于所述串联多端直流系统的直流电流、注入电网的无功功率、预设的直流电流参考值和预设的无功功率参考值，采用双闭环控制法，获取所述位于岸上的换流站的第一参考波；
根据所述第一参考波，对所述位于岸上的换流站进行控制，以使所述串联多端直流系统的直流电流保持恒定；
在所述串联多端直流系统的直流电流恒定后，采用基于孤岛运行的V-F控制法，获取所述位于海上的换流站的第二参考波；并通过预设的直流偏置值，获取所述位于海上的换流站的第三参考波；
根据所述第二参考波和所述第三参考波，对所述位于海上的换流站的交流侧和直流侧电压进行解耦控制，以为所述海上风电场提供稳定的交流侧电压并将海上风电在最大功率点跟踪模式下全部送出。
6.如权利要求5所述的适用于海上风电场的串联多端直流系统的控制装置，其特征在于，所述控制平台还用于：
基于所述串联多端直流系统的三相电压、预设的交流电压参考值、预设的频率，采用基于孤岛运行的V-F控制法，获取所述位于海上的换流站的第二参考波。
7.如权利要求5所述的适用于海上风电场的串联多端直流系统的控制装置，其特征在于，所述控制平台还用于：
通过以下步骤，获取所述预设的直流偏置值：
设定所述预设的直流偏置值为所述串联多端直流系统的额定直流电压一半的k倍；其中，所述k值的计算公式如下：
Figure FDA0003085711100000031
其中，
Figure FDA0003085711100000032
为海上风电场的实时输出功率，Idc为串联多端直流系统的直流电流，Udc_rate为串联多端直流系统的额定直流电压。
8.如权利要求5所述的适用于海上风电场的串联多端直流系统的控制装置，其特征在于，所述控制平台还用于：
通过以下步骤，获取所述预设的直流电流参考值：
设定所述预设的直流电流参考值为至少一个位于岸上的换流站的额定直流电流。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019165531A (ja) * 2018-03-19 2019-09-26 株式会社日立製作所 多端子直流送電システムおよび多端子直流送電システムの制御方法
CN110601247A (zh) * 2019-08-30 2019-12-20 南方电网科学研究院有限责任公司 一种适用于海上风电经多端直流送出的下垂控制方法
CN110649643A (zh) * 2019-09-23 2020-01-03 上海交通大学 一种能主动支撑电网频率的风场多端柔直控制方法及系统
CN111030171A (zh) * 2019-12-10 2020-04-17 平高集团有限公司 一种多端海上直流风电场系统
CN112421670A (zh) * 2020-12-09 2021-02-26 浙江大学 一种适用于远海风电送出的中频柔性直流输电系统及其控制方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019165531A (ja) * 2018-03-19 2019-09-26 株式会社日立製作所 多端子直流送電システムおよび多端子直流送電システムの制御方法
CN110601247A (zh) * 2019-08-30 2019-12-20 南方电网科学研究院有限责任公司 一种适用于海上风电经多端直流送出的下垂控制方法
CN110649643A (zh) * 2019-09-23 2020-01-03 上海交通大学 一种能主动支撑电网频率的风场多端柔直控制方法及系统
CN111030171A (zh) * 2019-12-10 2020-04-17 平高集团有限公司 一种多端海上直流风电场系统
CN112421670A (zh) * 2020-12-09 2021-02-26 浙江大学 一种适用于远海风电送出的中频柔性直流输电系统及其控制方法

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ASMA REKIK 等: "Comparative study of two control strategies of a Multiterminal VSC-HVDC systems", 《2018 7TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON SYSTEMS AND CONTROL (ICSC)》, 27 December 2018 (2018-12-27), pages 366 - 371 *
GIDDANI O. A 等: "Grid integration of offshore wind farms using multi-terminal DC transmission systems (MTDC)", 《5TH IET INTERNATIONAL CONFERENCE ON POWER ELECTRONICS》, 26 July 2010 (2010-07-26), pages 1 - 6 *
RENXIN YANG 等: "Autonomous Synchronizing and Frequency Response Control of Multi-terminal DC Systems With Wind Farm Integration", 《IEEE TRANSACTIONS ON SUSTAINABLE ENERGY》, vol. 11, no. 4, 6 January 2020 (2020-01-06), pages 2504 - 2514, XP011809657, DOI: 10.1109/TSTE.2020.2964145 *
傅晓帆 等: "近海风电场并网用多端口VSC-HVDC系统的无差拍协同控制策略", 《电工技术学报》, vol. 26, no. 7, 26 July 2011 (2011-07-26), pages 51 - 59 *

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