CN113922415B - 基于igct、lcc、igbt器件的海上风电并网系统及控制方法 - Google Patents

基于igct、lcc、igbt器件的海上风电并网系统及控制方法 Download PDF

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Abstract

本公开提出一种基于IGCT、LCC、IGBT器件的海上风电并网系统及控制方法，包括：海上送端换流站和陆上受端换流站，海上送端换流站包括基于IGCT电流源型的第一换流器和基于LCC电流源型的第二换流器，用于将海上风电场产生的交流电转换为直流电并向陆上受端换流站输送；陆上受端换流站包括基于IGBT电压源型的第三换流器，用于将海上送端换流站输送的直流电转换为交流电并输送至陆上交流电网，送端采用半控器件LCC与全控器件IGCT相互配合，LCC中单个晶闸管容量大，可以降低采用全控器件时的电力电子器件需求，降低海上平台重量，有助于实现海上风电平价化送出，且IGCT全控的特点可助力LCC无源启动，实现海上风电平稳送出，受端采用IGBT技术成熟可靠，可应对交流故障。

Description

基于IGCT、LCC、IGBT器件的海上风电并网系统及控制方法
技术领域
本公开涉及海上风力发电技术领域，尤其涉及一种基于IGCT、LCC、IGBT器件的海上风电并网系统及控制方法。
背景技术
随着海上风电场的规模化开发和布局逐步从近海走向远海，传统HVAC技术应用逐渐遇到瓶颈，一般采用高压直流输电HVDC技术。
相关技术中，海上送端和陆上受端一般均采用电压源型柔性直流输电技术，但是，采用该方式存在整体造价偏高、海上平台体积重量偏大、施工安装困难等技术问题。此外，当海上风电输送容量大时，换流站采用单个换流器结构面临电压等级高、电流幅值大的要求，这对直流海缆、换流阀等海上核心装备提出了更为苛刻的要求。
发明内容
本申请提出了一种基于IGCT、LCC、IGBT器件的海上风电并网系统及控制方法，旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
本申请第一方面实施例提出了一种基于IGCT、LCC、IGBT器件的海上风电并网系统，包括：海上送端换流站，和与海上送端换流站连接的陆上受端换流站，海上送端换流站包括基于IGCT电流源型的第一换流器和基于LCC电流源型的第二换流器，用于将海上风电场产生的交流电转换为直流电并向陆上受端换流站输送；陆上受端换流站包括基于IGBT电压源型的第三换流器，用于将海上送端换流站输送的直流电转换为交流电并输送至陆上交流电网。
一些实施例中，基于IGCT电流源型的第一换流器采用定交流母线电压控制策略和定频率控制策略，基于LCC电流源型的第二换流器采用定直流电流控制策略。
一些实施例中，基于IGBT电压源型的第三换流器采用定直流电压控制策略和定交流母线电压控制策略。
一些实施例中，海上风电并网系统在启动的过程中，陆上受端换流站对第三换流器的电容进行充电，在电容充满电的情况下，第三换流器启动定直流电压控制策略，建立直流电压；第一换流器启动定交流母线电压控制策略，建立海上交流母线电压，第二换流器启动定直流电流控制策略。
一些实施例中，在海上风电场的功率降低的情况下，第二换流器的定直流电流控制策略的电流整定值根据海上风电场的功率进行调整，并且在第二换流器的输送功率处于满发状态时，海上风电场的剩余功率通过第一换流器进行传输。
一些实施例中，第一换流器和第二换流器的输送功率之和等于第三换流器的接收功率。
一些实施例中，系统还包括：第一升压变压器，设置于第一换流器和海上风电场之间；第二升压变压器，设置于第二换流器和海上风电场之间；第一升压变压器和第二升压变压器配置用于将海上风电场产生的交流电进行升压处理。
一些实施例中，基于IGCT电流源型的第一换流器包括三个阀臂，阀臂均采用若干个IGCT串联二极管结构串联构成，并且第一换流器中IGCT数量与第一换流器的输送功率相关。
一些实施例中，基于IGBT电压源型的第三换流器的拓扑结构为以下任一项：半桥型子模块串联结构、全桥子模块拓扑结构、半桥与全桥子模块混合拓扑结构。
本申请第二方面实施例提出了一种海上风电并网控制方法，应用于海上风电并网系统，上风电并网系统包括海上送端换流站和陆上受端换流站，其中，海上送端换流站包括基于IGCT电流源型的第一换流器和基于LCC电流源型的第二换流器，陆上受端换流站包括基于IGBT电压源型的第三换流器，方法包括：控制海上送端换流站的第一换流器采用定交流母线电压控制策略和定频率控制策略，并控制第二换流器采用定直流电流控制策略，将海上风电场产生的交流电转换为直流电并向陆上受端换流站输送；以及控制陆上受端换流站的第三换流器采用定直流电压控制策略和定交流母线电压控制策略将直流电转换为交流电并向陆上交流电网输送。
一些实施例中，第一换流器和第二换流器的输送功率之和等于第三换流器的接收功率。
本申请第三方面实施例提出了一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，所述计算机指令用于使所述计算机执行本申请实施例公开的海上风电并网控制方法。
本实施例中，由于海上送端换流站采用基于IGCT电流源型的第一换流器和基于LCC电流源型的第二换流器，陆上受端换流站采用IGBT电压源型的换流器，因此，海上送端采用半控器件(LCC)与全控器件(IGCT)相互配合，LCC中单个晶闸管容量大，可以降低采用全控器件时的电力电子器件需求，进一步降低海上平台重量，有助于实现海上风电平价化送出，且IGCT全控的特点可作为LCC侧的启动源，助力LCC无源启动，实现海上风电平稳送出，受端采用IGBT技术成熟可靠，为应对交流故障，受端可采用全桥子模块与半桥子模块混合串联结构。
本公开附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本公开的实践了解到。
附图说明
本公开上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本公开一实施例提供的海上风电并网系统的拓扑结构示意图；
图2是根据本公开实施例提供的第一换流器的控制策略电路示意图；
图3是根据本公开实施例提供的第二换流器的控制策略电路示意图；
图4是根据本公开实施例提供的第三换流器的控制策略电路示意图；
图5是根据本公开另一实施例提供的海上风电并网控制方法的流程示意图。
具体实施方式
下面详细描述本公开的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本公开，而不能理解为对本公开的限制。相反，本公开的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。
针对背景技术中提到的相关技术中的海上风电并网系统整体造价偏高、海上平台体积重量偏大、施工安装困难等技术问题，本实施例技术方案提供了一种海上风电并网系统，下面结合具体的实施例对该方法进行说明。
图1是根据本公开一实施例提供的海上风电并网系统的拓扑结构示意图，如图1所示，该海上风电并网系统一般性地包括海上送端换流站(整流侧)和陆上受端换流站(逆变侧)，海上送端换流站与海上风电场连接，陆上受端换流站与陆上交流电网连接，而海上送端换流站和陆上受端换流站之间可以通过直流电缆进行输电。
其中，海上送端换流站包括基于集成门极换流晶闸管(Integrated Gate-Commutated Thyristor，IGCT)电流源型的第一换流器和基于LCC(line-commutatedconverter，LCC)电流源型的第二换流器。
其中，第一换流器的交流侧配置LC滤波装置Lr1、Cr1并连接风电场，直流侧连接平波电抗器Ldc1，第二换流器直接连接风电场。通过该基于IGCT电流源型的第一换流器和基于LCC电流源型的第二换流器，可以将海上风电场产生的交流电转换为直流电(直流电压为Udc)并向陆上受端换流站输送。
而陆上受端换流站，例如可以采用基于绝缘栅双极型晶体管(Insulated GateBipolar Transistor，IGBT)的电压源型换流器，通过该基于IGBT电压源型的第三换流器将海上送端换流站输送的直流电转换为交流电，并输送至陆上交流电网。其中，第一换流器和第二换流器的输送功率之和等于第三换流器的接收功率。
一些实施例中，第一换流器、第二换流器和海上风电场之间还可以分别设置有第一升压变压器和第二升压变压器，海上风电场连接第一升压变压器和第二升压变压器的低压侧，第一换流器和第二换流器的交流侧分别连接第一升压变压器和第二升压变压器的高压侧，通过升压变压器可以将海上风电场产生的交流电进行升压处理，从而有利于提高输电效率。
一些实施例中，基于IGCT电流源型的第一换流器例如可以是串联方式排列的，也即是说，本公开实施例的IGCT的电流源型换流器中IGCT器件采用串联的拓扑结构。
举例而言，基于IGCT电流源型的第一换流器包括三个阀臂，阀臂均采用若干个IGCT串联二极管结构串联构成，并且第一换流器中IGCT数量与第一换流器的输送功率相关，也即是说，第一换流器中ICGT器件的总数由其本身输送的额定功率决定，从而可以提高输电效率。
可以理解的是，上述实例只是IGCT的电流源型换流器示例性的拓扑结构，在实际应用中，还可以采用其它拓扑结构，对此不作限制。
一些实施例中，该基于IGBT电压源型的第三换流器例如可以采用半桥型子模块串联结构，或者全桥子模块拓扑结构，或者半桥与全桥子模块混合结构的拓扑结构，对此不作限制。
本实施例中，由于海上送端换流站采用基于IGCT电流源型的第一换流器和基于LCC电流源型的第二换流器，陆上受端换流站采用IGBT电压源型的换流器，因此，海上送端采用半控器件(LCC)与全控器件(IGCT)相互配合，LCC中单个晶闸管容量大，可以降低采用全控器件时的电力电子器件需求，进一步降低海上平台重量，有助于实现海上风电平价化送出，且IGCT全控的特点可作为LCC侧的启动源，助力LCC无源启动，实现海上风电平稳送出，受端采用IGBT技术成熟可靠，为应对交流故障，受端可采用全桥子模块与半桥子模块混合串联结构。
一些实施例中，基于IGCT电流源型的第一换流器可以采用定交流母线电压控制策略和定频率控制策略，基于LCC电流源型的第二换流器采用定直流电流控制策略。
具体地，图2是根据本公开实施例提供的第一换流器的控制策略电路示意图，如图2所示，海上送端换流站第一换流器采用定交流母线电压、定频率控制方式，为风电场建立幅值和频率恒定的交流电压，相对风电场交流系统相当于一个V0节点。其中，fACref_r、UACref_r分别为该定频率控制策略和定交流母线电压的整定值，fAC_r、UAc_r为海上送端换流站频率和交流电压实际测量值，Idref_r、Iqref_r为海上送端换流站第一换流器交流电流d、q轴分量，Iaref_r、Ibref_r、Icref_r为海上送端换流站第一换流器交流电流调制波参考值。
图3是根据本公开实施例提供的第二换流器的控制策略电路示意图，如图3所示，Idcref_r是第二换流器定直流电流控制策略的整定值，Idc_r为第二换流器直流电流实际测量值。
图4是根据本公开实施例提供的第三换流器的控制策略电路示意图，如图4所示，陆上受端换流站的第三换流器采用定直流电压控制策略和定交流母线电压控制策略，其中，Udref_i、UACref_i为第三换流器的定直流电压控制策略和定交流电压控制策略的电压整定值，Idref_i、Iqref_i为陆上受端换流站交流电流d、q轴分量整定值，Id_i、Iq_i为陆上受端换流站交流电流d、q轴分量测量值，L为桥臂电抗，Usd、Usq为陆上受端换流站交流电压d、q轴分量测量值，Ucd、Ucq为陆上受端换流站交流电压d、q轴分量整定值，Uaref_i、Ubref_i、Ucref_i为陆上受端换流站交流电压调制波参考值。
其中，K、P、s为PI控制器(例如：定交流母线电压控制器、定频率控制器、定直流电流控制器、定无功功率控制器、定直流电流控制器、交流母线电压控制器等)。
另一些实施例中，海上风电并网系统在启动的过程中，首先，陆上受端换流站对第三换流器的电容进行充电，在电容充满电的情况下，第三换流器启动定直流电压控制策略，建立直流电压。然后，第一换流器启动定交流母线电压控制策略，建立海上交流母线电压，第二换流器启动定直流电流控制策略，建立功率。也即是说，海上风电并网系统在启动时，第三换流器启动定直流电压控制策略，第一换流器启动定交流母线电压控制策略，第二换流器启动定直流电流控制策略。此外，在海上风电并网系统稳定运行的情况下，第一换流器可以启动定频率控制策略，第三换流器可以采用定交流母线电压控制策略，保证系统的稳定运行。
一些实施例中，在海上风电场的功率降低的情况下(例如：当风电场小功率输送时)，第二换流器的定直流电流控制策略的电流整定值根据海上风电场的功率进行动态调整，并且在第二换流器的输送功率处于满发状态时，海上风电场的剩余功率通过第一换流器进行传输。
也即是说，当风电小功率输送时，第二换流器电流整定值跟随风电功率波动进行动态调整，使第二换流器尽可能处于满发状态，剩余功率通过第一换流器进行传输。从而，可以降低第一换流器全控器件的损耗。
图5是根据本公开另一实施例提供的海上风电并网控制方法的流程示意图，该控制方法例如可以由海上风电并网控制系统执行，海上风电并网系统包括海上送端换流站和陆上受端换流站，其中，海上送端换流站包括基于IGCT电流源型的第一换流器和基于LCC电流源型的第二换流器，陆上受端换流站包括基于IGBT电压源型的第三换流器，如图5所示，海上风电并网控制方法包括：
S501：控制海上送端换流站的第一换流器采用定交流母线电压控制策略和定频率控制策略，并控制第二换流器采用定直流电流控制策略，将海上风电场产生的交流电转换为直流电并向陆上受端换流站输送。
S502：控制陆上受端换流站的第三换流器采用定直流电流控制策略将直流电转换为交流电并向陆上交流电网输送。
具体地，本公开实施例中，海上送端换流站与海上风电场连接，陆上受端换流站与陆上交流电网连接，而海上送端换流站和陆上受端换流站之间可以通过直流电缆进行输电。其中，该海上送端换流站可以包括基于IGCT电流源型的第一换流器和基于LCC电流源型的第二换流器，在进行海上风电并网的过程中，海上风电并网控制系统控制海上送端换流站的第一换流器采用定交流母线电压控制策略和定频率控制策略，并控制第二换流器采用定直流电流控制策略，将海上风电场产生的交流电转换为直流电并向陆上受端换流站输送。
而陆上受端换流站，包括基于IGBT电压源型的第三换流器，在进行海上风电并网的过程中，海上风电并网控制系统可以控制第三换流器采用定直流电压控制策略和定交流母线电压控制策略将直流电转换为交流电并向陆上交流电网输送。
一些实施例，其中，第一换流器和第二换流器的输送功率之和等于第三换流器的接收功率。
本实施例中，由于海上送端换流站采用基于IGCT电流源型的第一换流器和基于LCC电流源型的第二换流器，陆上受端换流站采用IGBT电压源型的换流器，因此，海上送端采用半控器件(LCC)与全控器件(IGCT)相互配合，LCC中单个晶闸管容量大，可以降低采用全控器件时的电力电子器件需求，进一步降低海上平台重量，有助于实现海上风电平价化送出，且IGCT全控的特点可作为LCC侧的启动源，助力LCC无源启动，实现海上风电平稳送出，受端采用IGBT技术成熟可靠，为应对交流故障，受端可采用全桥子模块与半桥子模块混合串联结构。
根据本公开的实施例，本公开还提供了一种电子设备、一种可读存储介质和一种计算机程序产品。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。
需要说明的是，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种基于IGCT、LCC、IGBT器件的海上风电并网系统，包括：海上送端换流站，和与所述海上送端换流站连接的陆上受端换流站，其特征在于，
所述海上送端换流站包括基于IGCT电流源型的第一换流器和基于LCC电流源型的第二换流器，用于将海上风电场产生的交流电转换为直流电并向所述陆上受端换流站输送；
所述陆上受端换流站包括基于IGBT电压源型的第三换流器，用于将所述海上送端换流站输送的直流电转换为交流电并输送至陆上交流电网，所述基于IGCT电流源型的第一换流器采用定交流母线电压控制策略和定频率控制策略，所述基于LCC电流源型的第二换流器采用定直流电流控制策略，所述基于IGBT电压源型的第三换流器采用定直流电压控制策略和定交流母线电压控制策略。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述海上风电并网系统在启动的过程中，
所述陆上受端换流站对所述第三换流器的电容进行充电，在所述电容充满电的情况下，所述第三换流器启动所述定直流电压控制策略，建立直流电压；
所述第一换流器启动所述定交流母线电压控制策略，建立海上交流母线电压，所述第二换流器启动所述定直流电流控制策略。
3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，在所述海上风电场的功率降低的情况下，所述第二换流器的定直流电流控制策略的电流整定值根据所述海上风电场的功率进行调整，并且在所述第二换流器的输送功率处于满发状态时，所述海上风电场的剩余功率通过所述第一换流器进行传输。
4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一换流器和所述第二换流器的输送功率之和等于所述第三换流器的接收功率。
5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：
第一升压变压器，设置于所述第一换流器和所述海上风电场之间；
第二升压变压器，设置于所述第二换流器和所述海上风电场之间；
所述第一升压变压器和所述第二升压变压器配置用于将所述海上风电场产生的交流电进行升压处理。
6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述基于IGCT电流源型的第一换流器包括三个阀臂，所述阀臂均采用若干个IGCT串联二极管结构串联构成，并且所述第一换流器中IGCT数量与所述第一换流器的输送功率相关。
7.如权利要求1-6任一项所述的系统，其特征在于，所述基于IGBT电压源型的第三换流器的拓扑结构为以下任一项：
半桥型子模块串联结构、全桥子模块拓扑结构、半桥与全桥子模块混合拓扑结构。
8.一种海上风电并网控制方法，应用于海上风电并网系统，其特征在于，所述海上风电并网系统包括海上送端换流站和陆上受端换流站，其中，所述海上送端换流站包括基于IGCT电流源型的第一换流器和基于LCC电流源型的第二换流器，所述陆上受端换流站包括基于IGBT电压源型的第三换流器，所述方法包括：
控制海上送端换流站的第一换流器采用定交流母线电压控制策略和定频率控制策略，并控制所述第二换流器采用定直流电流控制策略，将海上风电场产生的交流电转换为直流电并向所述陆上受端换流站输送；以及
控制所述陆上受端换流站的第三换流器采用定直流电压控制策略和定交流母线电压控制策略，将所述直流电转换为交流电并向陆上交流电网输送。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述第一换流器和所述第二换流器的输送功率之和等于所述第三换流器的接收功率。
10.一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，其中，所述计算机指令用于使所述计算机执行根据权利要求8-9中任一项所述的方法。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN206920842U (zh) * 2017-03-31 2018-01-23 南方电网科学研究院有限责任公司 一种多端混合直流输电中控制保护装置的测试系统
CN211859617U (zh) * 2020-05-08 2020-11-03 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司 海上风电柔性直流送出系统
CN112600237A (zh) * 2020-12-11 2021-04-02 华北电力大学 一种适用于海上风电送出的轻型化混合型换流器拓扑及其控制策略
CN113394819A (zh) * 2021-06-30 2021-09-14 国网山东省电力公司电力科学研究院 孤岛海上风电场混合直流并网系统的协调控制方法及系统

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105762824B (zh) * 2016-03-10 2017-11-24 南京南瑞继保电气有限公司 一种混合直流输电系统控制方法及装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN206920842U (zh) * 2017-03-31 2018-01-23 南方电网科学研究院有限责任公司 一种多端混合直流输电中控制保护装置的测试系统
CN211859617U (zh) * 2020-05-08 2020-11-03 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司 海上风电柔性直流送出系统
CN112600237A (zh) * 2020-12-11 2021-04-02 华北电力大学 一种适用于海上风电送出的轻型化混合型换流器拓扑及其控制策略
CN113394819A (zh) * 2021-06-30 2021-09-14 国网山东省电力公司电力科学研究院 孤岛海上风电场混合直流并网系统的协调控制方法及系统

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